Sebelum melakukan reaksi kimia, akan sangat membantu untuk mengetahui berapa banyak produk yang akan diproduksi dengan jumlah reaktan yang diberikan. Ini dikenal sebagai hasil teoritis. Ini adalah strategi yang digunakan ketika menghitung hasil teoretis dari suatu reaksi kimia. Strategi yang sama dapat diterapkan untuk menentukan jumlah masing-masing reagen diperlukan untuk menghasilkan jumlah produk yang diinginkan.
Perhitungan Sampel Hasil Teoritis
10 gram gas hidrogen dibakar dengan adanya gas oksigen berlebih untuk menghasilkan air. Berapa banyak air yang diproduksi?
Reaksi di mana gas hidrogen menggabungkan dengan gas oksigen untuk menghasilkan air adalah:
H2(g) + O2(g) → H2O (l)
Langkah 1: Pastikan Anda persamaan kimia adalah persamaan yang seimbang.
Persamaan di atas tidak seimbang. Setelah menyeimbangkan, persamaannya menjadi:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O (l)
Langkah 2: Tentukan rasio mol antara reaktan dan produk.
Nilai ini adalah jembatan antara reaktan dan produk.
Itu rasio mol adalah rasio stoikiometrik antara jumlah satu senyawa dan jumlah senyawa lain dalam suatu reaksi. Untuk reaksi ini, untuk setiap dua mol gas hidrogen yang digunakan, dua mol air dihasilkan. Rasio mol antara H
2 dan H2O adalah 1 mol H2/ 1 mol H2HAI.Langkah 3: Hitung hasil teoritis dari reaksi.
Sekarang ada informasi yang cukup untuk menentukan hasil teoritis. Gunakan strategi:
- Gunakan massa reaktan molar untuk mengubah gram reaktan menjadi mol reaktan
- Gunakan rasio mol antara reaktan dan produk untuk mengubah mol reaktan menjadi produk mol
- Menggunakan masa molar dari produk ke ubah produk mol menjadi gram produk.
Dalam bentuk persamaan:
produk gram = gram reaktan x (reaktan mol 1 / massa molar reaktan) x (produk rasio mol / reaktan) x (massa molar produk / 1 produk mol)
Hasil teoritis dari reaksi kami dihitung menggunakan:
- massa molar H2 gas = 2 gram
- massa molar H2O = 18 gram
gram H2O = gram H2 x (1 mol H2/ 2 gram H2) x (1 mol H2O / 1 mol H2) x (18 gram H2O / 1 mol H2HAI)
Kami memiliki 10 gram H2 gas, jadi:
gram H2O = 10 g H2 x (1 mol H2/ 2 g H2) x (1 mol H2O / 1 mol H2) x (18 g H2O / 1 mol H2HAI)
Semua unit kecuali gram H2O batal, keluar:
gram H2O = (10 x 1/2 x 1 x 18) gram H2HAI
gram H2O = 90 gram H2HAI
Sepuluh gram gas hidrogen dengan oksigen berlebih secara teoritis akan menghasilkan 90 gram air.
Hitung Reaktan yang Dibutuhkan untuk Membuat Jumlah Produk
Strategi ini dapat sedikit dimodifikasi untuk dihitung jumlah reaktan diperlukan untuk menghasilkan sejumlah produk. Mari kita ubah sedikit contoh kita: Berapa gram gas hidrogen dan gas oksigen yang dibutuhkan untuk menghasilkan 90 gram air?
Kita tahu jumlah hidrogen yang dibutuhkan dengan contoh pertama, tetapi untuk melakukan perhitungan:
gram reaktan = gram produk x (produk mol / produk massal molar) x (reaktan rasio mol / produk) x (reaktan gram / reaktan massa molar)
Untuk gas hidrogen:
gram H2 = 90 gram H2O x (1 mol H2O / 18 g) x (1 mol H2/ 1 mol H2O) x (2 g H2/ 1 mol H2)
gram H2 = (90 x 1/18 x 1 x 2) gram H2 gram H2 = 10 gram H2
Ini setuju dengan contoh pertama. Untuk menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan, rasio mol oksigen ke air diperlukan. Untuk setiap mol dari gas oksigen yang digunakan, 2 mol air diproduksi. Rasio mol antara gas oksigen dan air adalah 1 mol O2/ 2 mol H2HAI.
Itu persamaan untuk gram O2 menjadi:
gram O2 = 90 gram H2O x (1 mol H2O / 18 g) x (1 mol O2/ 2 mol H2O) x (32 g O2/ 1 mol H2)
gram O2 = (90 x 1/18 x 1/2 x 32) gram O2
gram O2 = 80 gram O2
Untuk menghasilkan 90 gram air, diperlukan 10 gram gas hidrogen dan 80 gram gas oksigen.
Perhitungan hasil teoritis mudah selama Anda memiliki persamaan yang seimbang untuk menemukan rasio mol yang diperlukan untuk menjembatani reaktan dan produk.
Ulasan Cepat Hasil Teoritis
- Seimbangkan persamaan Anda.
- Temukan rasio mol antara reaktan dan produk.
- Hitung dengan menggunakan strategi berikut: Konversikan gram menjadi mol, gunakan rasio mol untuk menjembatani produk dan reaktan, dan kemudian konversi mol kembali ke gram. Dengan kata lain, bekerja dengan tahi lalat dan kemudian mengubahnya menjadi gram. Jangan bekerja dengan gram dan anggap Anda akan mendapatkan jawaban yang benar.
Untuk lebih banyak contoh, periksa hasil teoritis bekerja masalah dan larutan larutan contoh reaksi kimia.
Sumber
- Petrucci, R.H., Harwood, W.S. dan Herring, F.G. (2002) Kimia Umum, Edisi ke-8. Prentice Hall. ISBN 0130143294.
- Vogel, A. SAYA.; Tatchell, A. R.; Furnis, B. S.; Hannaford, A. J.; Smith, P. W. G. (1996) Buku Teks Vogel tentang Kimia Organik Praktis (Edisi ke-5). Pearson. ISBN 978-0582462366.
- Whitten, K.W., Gailey, K.D. dan Davis, R.E. (1992) Kimia Umum, Edisi ke-4. Penerbitan Saunders College. ISBN 0030723736.