Wydajność procentowa procesu/reakcji to stosunek ilości produktu otrzymanego w doświadczeniu do ilości produktu, którą można byłoby otrzymać teoretycznie (z obliczeń stechiometrycznych), pomnożony przez 100%.
Krok 1. Równanie reakcji
Bezwodna soda (Na2CO3) reaguje z wodą wapienną (Ca(OH)2), tworząc osad CaCO3 i wodorotlenek sodu:
Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2 NaOH
Z równania wynika stosunek molowy: 1 mol Na2CO3 daje 1 mol CaCO3.
Krok 2. Obliczenie liczby moli substratu
Dane: m(Na2CO3)=28,6 g, M(Na2CO3)=106 g/mol.
n(Na2CO3)=m/M=28,6/106=0,27 mol (w przybliżeniu).
Krok 3. Ilość teoretyczna produktu
Skoro 1:1, to n_teor(CaCO3)=0,27 mol. Dla M(CaCO3)=100 g/mol:
m_teor(CaCO3)=0,27·100=27 g.
Krok 4. Wydajność
Otrzymano m_rzecz(CaCO3)=17,2 g, więc:
wydajność = (17,2 g / 27 g) · 100% ≈ 63,7% (po zaokrągleniu 63,75%).
Dlaczego pozostałe wartości nie pasują?
- 36,25% odpowiadałoby sytuacji, gdy produkt teoretyczny byłby prawie dwa razy mniejszy niż 27 g (albo gdy ktoś błędnie przyjął inną stechiometrię lub pomylił masy w liczniku/mianowniku).
- 30,32% to typowy skutek użycia nieprawidłowego mianownika (np. wzięcia masy molowej lub masy substratu zamiast masy teoretycznej produktu) albo silnego błędu rachunkowego.
- 69,68% może wyjść, gdy zbyt wcześnie i zbyt agresywnie zaokrągli się liczbę moli (np. 28,6/106 jako 0,29) lub gdy błędnie przeliczy się masę teoretyczną CaCO3.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zaczynaj od równania reakcji i dopiero potem licz mole, bo to równanie "ustawia" poprawne proporcje.
