An tImoibrí Teorannaithe agus an Toradh Céatadáin Mínithe

Cén fáth go socraíonn móil, ní graim, cén t-imoibrí a ídítear

Comhairtear cáithníní i gcothromóid chothromaithe. Ciallaíonn 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O go n-imoibríonn dhá mhóilín hidrigine le móilín ocsaigine amháin, nó 2 mol le 1 mol. Ní deir sé faic go díreach faoi ghraim, mar go bhfuil maiseanna mólacha difriúla ag substaintí difriúla. Mar sin ní féidir le comparáid idir maiseanna dhá imoibrí a insint duit cé acu a ídítear ar dtús.

Oibríonn an cóimheas móil ó na comhéifeachtaí cosúil le ráta malairte idir substaintí. Chun é a úsáid, tiontaigh gach mais nó toirt tugtha go móil ar dtús, cuir an cóimheas i bhfeidhm, agus tiontaigh ar ais go graim ach amháin má iarrann an cheist mais.

Léiríonn analaí cistine an smaoineamh. Má theastaíonn 2 shlisne aráin agus 1 slisne cáise ó gach ceapaire, ansin ní dhéanann 10 slisne aráin agus 7 slisne cáise ach 5 cheapaire. Cuireann an t-arán teorainn leis an aschur cé go bhfuil níos mó slisní de, mar go n-úsáideann an t-oideas arán faoi dhó chomh tapa.

Dhá thástáil iontaofa don imoibrí teorannaithe

Déan comparáid idir méideanna táirge. I gcás gach imoibrí, ríomh cé mhéad táirge a d'fhéadfadh sé a fhoirmiú dá mbeadh gach rud eile gan teorainn. Is é an t-imoibrí a thugann an méid táirge is lú an t-imoibrí teorannaithe, agus is é an méid is lú sin an toradh teoiriciúil. Freagraíonn an tástáil seo an cheist leantach is coitianta ag an am céanna.

Déan comparáid idir an méid riachtanach agus an méid atá ar fáil. Roghnaigh imoibrí amháin, ríomh cé mhéad den dara himoibrí a theastódh uaidh, agus déan comparáid leis an méid atá i láthair. Má tá níos lú i láthair ná mar atá riachtanach, is é an dara himoibrí an ceann teorannaithe; ar shlí eile is é an chéad cheann. Roinneann gearrbhealach coibhéiseach méid gach imoibrí i móil faoina chomhéifeacht; marcálann an comhrann is lú an t-imoibrí teorannaithe.

Teastaíonn cothromóid chothromaithe agus méideanna i móil don dá thástáil. Le trí imoibrí nó níos mó, is lú seans earráide a bhíonn leis an tástáil mhéid táirge nó leis an ngearrbhealach roinnte-ar-chomhéifeacht ná le himoibrithe a chur i gcomparáid i bpéirí.

Sampla oibrithe: sreang chopair i dtuaslagán nítráit airgid

Díláithríonn copar airgead ó nítrát airgid: Cu(s) + 2 AgNO₃(aq) → Cu(NO₃)₂(aq) + 2 Ag(s). Cuirtear píosa sreinge copair 3.00 g i dtuaslagán ina bhfuil 8.50 g d'AgNO₃. Cé acu imoibrí atá teorannaithe, cén mhais airgid a fhéadfaidh a fhoirmiú, agus cé mhéad copair a fhanann? Úsáideann maiseanna mólacha meáchain adamhacha chaighdeánacha IUPAC cruinnithe go dhá ionad deachúlacha (Cu 63.55, Ag 107.87, N 14.01, O 16.00), mar sin is é 169.88 g/mol AgNO₃.

Tiontaigh go móil, ag iompar digití breise: 3.00 g Cu ÷ 63.55 g/mol = 0.047207 mol Cu, agus 8.50 g AgNO₃ ÷ 169.88 g/mol = 0.050035 mol AgNO₃. Theastódh 2 × 0.047207 = 0.094414 mol AgNO₃ ón gcopar, ach níl ach 0.050035 mol i láthair, mar sin tá AgNO₃ teorannaithe, cé go bhfuil a mhais beagnach trí huaire mais an chopair.

Toradh teoiriciúil airgid: 0.050035 mol AgNO₃ × (2 mol Ag / 2 mol AgNO₃) × 107.87 g/mol = 5.397 g, arna thuairisciú mar 5.40 g. Dá mbunófaí an ríomh ar chopar ina ionad, thuaradh 10.18 g airgid, rud nach féidir a fhoirmiú toisc go n-ídítear an nítrát airgid ar dtús.

Copar iomarcach: úsáideann AgNO₃ 0.050035 mol ÷ 2 = 0.025018 mol Cu, nó 0.025018 mol × 63.55 g/mol = 1.590 g. Copar fágtha = 3.00 g − 1.590 g = 1.41 g, arna thuairisciú go ionad na gcéadú toisc go bhfuil 3.00 g ar eolas go ionad na gcéadú. Caomhnaítear an mhais: 5.397 g Ag + 4.693 g Cu(NO₃)₂ (187.57 g/mol) + 1.410 g Cu = 11.50 g, comhionann le 3.00 g + 8.50 g ag an tús.

Toradh teoiriciúil, fíorthoradh agus toradh céatadáin

Is é an toradh teoiriciúil an méid uasta táirge a fhéadfaidh an t-imoibrí teorannaithe a fhoirmiú, ag glacadh leis go dtéann an t-imoibriú chun críche mar a scríobhadh gan aon fhoimoibrithe agus gan aon chailliúint. Is é an fíorthoradh an méid a leithlisíonn agus a thomhaiseann tú. Toradh céatadáin = (fíorthoradh ÷ toradh teoiriciúil) × 100%.

Is gnách torthaí faoi bhun 100%. D'fhéadfadh imoibriú cothromaíocht a bhaint amach sular úsáidtear an t-imoibrí teorannaithe, d'fhéadfadh foimoibrithe imoibrithe a ídiú, agus cailltear táirge le linn scagtha, aistrithe, níocháin nó athchriostalaithe. Is gnách go gciallaíonn toradh os cionn 100% do tháirge a mheastar a bheith íon go bhfuil tuaslagóir nó eisíontais ann fós, nó gur taifeadadh mais go mícheart. Déileáil leis mar chomhartha chun triomú agus athmheá, ní mar thoradh.

Caithfidh an dá thoradh cur síos ar an tsubstaint chéanna sna haonaid chéanna. Má tá an toradh teoiriciúil i móil, tiontaigh an fíorthoradh go móil freisin, nó cuir in iúl an dá cheann i ngraim.

Sampla oibrithe: toradh céatadáin sintéise eistir

Foirmíonn aicéatáit isea-pheintile, eistear a bhfuil boladh cosúil le banana air, ó aigéad aicéiteach agus alcól isea-pheintile (3-meitil-1-bútanól): C₂H₄O₂ + C₅H₁₂O → C₇H₁₄O₂ + H₂O. Tugann meascán de 6.00 g d'aigéad aicéiteach agus 7.50 g d'alcól isea-pheintile 8.12 g d'eistear íonaithe. Cad é an toradh céatadáin?

Maiseanna mólacha (C 12.01, H 1.01, O 16.00): aigéad aicéiteach 60.06 g/mol, alcól isea-pheintile 88.17 g/mol, eistear 130.21 g/mol. Méideanna: 6.00 g ÷ 60.06 g/mol = 0.09990 mol aigéid agus 7.50 g ÷ 88.17 g/mol = 0.08506 mol alcóil. Is é 1:1 an cóimheas, mar sin tá an t-alcól teorannaithe agus tá 0.01484 mol aigéid ina bharrachas. Is bealach coitianta é imoibrí amháin a úsáid i mbarrachas chun imoibriú atá teoranta ag cothromaíocht mar seo a bhrú i dtreo táirge.

Toradh teoiriciúil = 0.08506 mol × 130.21 g/mol = 11.076 g. Toradh céatadáin = (8.12 g ÷ 11.076 g) × 100% = 73.3%, trí fhigiúr shuntasacha ó 8.12 g agus 7.50 g. Dá gcruinneofaí an toradh teoiriciúil go 11.1 g sula roinntear, thabharfadh sé 73.2%, mar sin iompair an luach neamhchruinnithe ar aghaidh.

Oibríonn toradh céatadáin ar gcúl freisin. Chun 5.00 g d'eistear a bhailiú ag an 73.3% céanna, teastaíonn toradh teoiriciúil de 5.00 g ÷ 0.733 = 6.82 g uait, is é sin 0.0524 mol eistir. Teastaíonn 0.0524 mol ar a laghad, nó 4.62 g, d'alcól isea-pheintile uaidh sin, agus an t-aigéad ina bharrachas.

Earráidí toraidh agus imoibrí iomarcaigh le seiceáil

Is earráidí socraithe seachas uimhríochta iad an chuid is mó d'earráidí sna fadhbanna seo, mar sin tá seiceáil ag gach ceann nach gá an ríomh ar fad a athdhéanamh dó.

Tar éis duit críochnú, deimhnigh trí rud: roghnaíodh an t-imoibrí teorannaithe ó mhóil, tháinig an toradh teoiriciúil ón imoibrí sin, agus tá an toradh céatadáin 100% nó níos lú.

• An t-imoibrí teorannaithe a roghnú trí mhaiseanna a chur i gcomparáid. Sa sampla copair, ba é an t-imoibrí leis an mais ba mhó an ceann teorannaithe.
• Méideanna i móil a chur i gcomparáid gan na comhéifeachtaí. Roinn gach méid ar a chomhéifeacht, nó ríomh an táirge ó gach imoibrí.
• An toradh teoiriciúil a ríomh ón imoibrí iomarcach. Is é an toradh teoiriciúil i gcónaí an ceann is lú de na méideanna táirge féideartha.
• An barrachas fágtha a aimsiú trí mhais substainte amháin a dhealú ó mhais substainte eile. Ríomh cé mhéad den imoibrí iomarcach a úsáidtear, ina haonaid féin, agus dealaigh sin ón méid den tsubstaint chéanna atá i láthair.
• Fíorthoradh agus toradh teoiriciúil a mhalartú san fhoirmle. Ciallaíonn toradh céatadáin os cionn 100% do tháirge tirim íon go bhfuil rud éigin cearr.
• Torthaí idirmheánacha a chruinniú. Athdhéan an chéim dheireanach le huimhreacha neamhchruinnithe agus féach an n-athraíonn na digití tuairiscithe.