Wydajność

Wydajność - jest to stosunek ilości produktu faktycznie otrzymanego w wyniku reakcji, do oczekiwanej ilości produktu wynikającej ze stechiometrii reakcji. Może być ona podawana w jednostkach masy, objętości bądź w molach. Najważniejsze jednak jest to, by zarówno w liczniku jak i w mianowniku zachować tę samą jednostkę.

Przykład 1

Oblicz wydajność otrzymywania CH₃Cl, jeśli wiesz, że do reakcji użyto 28 dm³ metanu, zaś otrzymano 25 dm³ chlorometanu. Obie objętości zmierzono w warunkach normalnych.

1. Zaczynamy od zapisania równania reakcji i ewentualnego zbilansowania go. Pozwoli nam to sprawdzić, jak mają się do siebie ilości poszczególnych substancji.
   
2. Obliczamy teoretyczną objętość chlorometanu, czyli taką, która powstałaby w procesie, gdyby nie było żadnych strat.
   
   
3. Obliczamy wydajność reakcji.
   
4. Odpowiedź: Wydajność reakcji otrzymywania chlorometanu wynosi 89,3%.

Przykład 2

Oblicz objętość chlorometanu otrzymaną z reakcji 28 dm³ metanu z chlorem, jeśli wiesz, że wydajność procesu wynosiła 78%. Obie objętości zostały zmierzone w warunkach normalnych.

1. Ponownie - zaczynamy od równania reakcji.
   
2. Obliczamy oczekiwaną objętość chlorometanu, czyli taką, która powstałaby bez strat.
   
   
3. Obliczamy szukaną objętość na podstawie podanej wydajności.
   
4. Odpowiedź: Otrzymana objętość chlorometanu wynosi 21,8 dm³.

Przykład 3

Oblicz objętość metanu potrzebną do otrzymania 30 dm³ chlorometanu podczas reakcji metanu z chlorem, jeśli wydajność procesu wynosiła 88%. Obie objętości zostały zmierzone w warunkach normalnych.

1. Zapisujemy równanie reakcji.
   
2. Obliczamy teoretyczną objętość chlorometanu, czyli taką, która powstałaby przy 100% wydajności.
   
3. Obliczamy objętość chlorometanu na podstawie równania reakcji.
   
4. Formułujemy odpowiedź: objętość użytego metanu to 34,1 dm³

Przykład 4

Otrzymano metanol w dwuetapowej reakcji opisanej następującym schematem: CH₄→CH₃Cl→CH₃OH. Pierwszy proces zachodzi z wydajnością 80%, zaś drugi - 75%. Oblicz masę metanolu, którą otrzymano z 40 dm³ metanu.

1. Jak zwykle zaczynamy od zapisania równania reakcji. Obu równań, mówiąc ściśle.
   
2. Dodajemy równania stronami.
   
3. Obliczamy sumaryczną wydajność reakcji. Jest ona równa iloczynowi poszczególnych wydajności.
   
4. Obliczamy masę końcową na podstawie sumarycznej wydajności.
   
5. Podajemy odpowiedź: Z 40 dm³ metanu otrzymano 34,4 g metanolu.