محتويات
كمية المادة الناتجة عند إجراء التفاعل الكيميائي عمليًا تمثل
المردود الفعلي للناتج .
تسمى الكمية الناتجة من التفاعل الكيميائي بالمردود الفعلي أو العائد الفعلي، وهو عبارة عن الكمية الحقيقية والفعلية لمنتج ناتج عن تفاعل كيميائي، بينما الكمية المحسوبة نظريًا من التفاعل الكيميائي تسمى المردود النظري؛ ويعرّف المردود النظري على أنه الناتج المحسوب الذي يتم الحصول عليه من خلال معادلة التفاعل النظرية ويفترض نتيجته 100٪ من المنتج.
ويكون المردود الفعلي عادةً أقل من المردود النظري، ويرجع سبب ذلك إلى أن المواد المتفاعلة بعد التفاعل أما أن تنتج ناتج كاملًا أو لا؛ فمثلًا إذا احتاج الناتج إلى الترشيح أو التصقت بعض المواد المتفاعلة بداخل أداة التفاعل فإن هذه التغيرات تؤثر على المردود الفعلي.[1]
المردود الفعلي للناتج هو
الكمية الحقيقية للمادة المتفاعلة الناتجة عن التفاعل الكيميائي .
يُعرف المردود الفعلى على أنه كمية الناتج الفعلي والمستلم من التفاعلات الكيميائية بعد طرح منه كمية المواد الثانوية من الناتج مثل الرواسب والمواد اللاصقة في الأدوات المستخدمة في التفاعل وفي الدورق، على عكس المردود النظري الذي يتم حسابه باعتبار أن المادة المتفاعلة كلها يمكن الحصول عليها في نهاية التفاعل الكيميائي، أي يعتمد المردود النظري على كمية المواد المتفاعلة، بينما المردود الفعلي فيعتمد على كمية المواد الناتجة.
ويمكننا تحديد النسبة المئوية لمردود التفاعل الكلي أو كفاءة التفاعل الكيميائي باستخدام حاسبة المردود الفعلي أو من خلال المعادلة التالية:
النسبة المئوية للمردود = المردود الفعلي / المردود النظري × 100٪.
الفرق بين المردود الفعلي والمردود النظري
- المردود النظري.
- المردود الفعلي.
المردود الفعلي والنظري مهمان في تحديد الطبيعة الكيميائية للتفاعل الكيميائي، ويتمثل الاختلاف الرئيسي بين المردود النظري والفعلي في أن المردود الفعلي هو كمية المنتج التي نحصل عليها من التجربة الكيميائية، في حين أن المردود النظري هو القيمة المحسوبة من معادلة التفاعل الكيميائي ككل.
وفي الغالب تكون كمية المردود الفعلي أقل من المردود النظري لأن في الغالب لن يتم استرداد كل المواد المتفاعلة بعد التفاعل؛ أي أن عندما يكون المردود النظري 100٪ ، يكون المردود الفعلي دائمًا تقريبًا أقل من 100٪، وفي بعض الأحيان يزيد المردود الفعلي عن 100 ٪ عند وجود شوائب في الناتج أو في حالة وجود أي مواد غير مرغوب فيها في ناتج التفاعل الكيميائي.
المردود النظري: وهو القيمة المحسوبة من معادلة التفاعل الكيميائي مع الأخذ في الاعتبار كمية العناصر المتفاعلة مع النواتج الثانوية، أي أنها كمية المنتج التي تم جمعها من التحويل الكامل للتفاعل الكيميائي، ويقاس المردود النظري بالجرام أو المولات، والجدير بالذكر أن المردود النظري المتكون من تفاعل كيميائي لا يساوي دائمًا المردود الفعلي الذي نحصل عليه من إجراء نفس التفاعل الكيميائي.
المردود الفعلي: وهو كمية المنتج الحقيقة الناتجة عن التفاعل الكيميائي، ويمكن أن تكون هذه الكمية أعلى أو أقل من المردود النظري، وذلك بسبب عدم كفاءة التفاعل الكيميائي، أو لأن ناتج التفاعل قد يوجد به المزيد من المنتجات أو بسبب وجود شوائب فيه، ويرجع سبب إنخفاض كميته إلى عمليات الترشيح أو الترسيب على جدار الدورق، ولا يؤخذ كمية المواد المتفاعلة في الاعتبار عند تحديد المردود الفعلي لتفاعل كيميائي.[2]
حساب المردود النظري
- حدد عدد المولات.
- حدد الكاشف المحدد للمادة المتفاعلة.
- حدد نسبة التفاعل الكيميائي.
- تحديد المردود النظري في النهاية.
لتتمكن من حساب المردود النظري والفعلي للتفاعل الكيميائي، ولمعرفة الكمية الناتجة من التفاعل يمكنك إتباع الخطوات التالية لحساب المردود النظري ومنه يتم حساب المردود الفعلي للتفاعل الكيميائي:
حدد عدد المولات: تكون أول خطوة في معرفة المردود النظري هي تحديد عدد المولات للمادة الكيميائية الداخلة في التفاعل الكيميائي سواء كانت المادة الكيميائية صلبة أو سائلة أو غازية، ويتم تحديد عدد مولات المادة الصلبة عن طريق تقسيم كتلتها المستخدمة على وزنها الجزيئي، أما عند حساب عدد مولات المواد السائلة والغازية فيتم مضاعفة الحجم المستخدم والكثافة ثم قسمتهما على الوزن الجزيئي للحصول على عدد المولات.
حدد الكاشف المحدد للمادة المتفاعلة: بعد تحديد أصغر عدد من المولات يتم تحديد الكاشف المحدد للتفاعل عن طريق ضرب الكتلة الجزيئية في عدد المولات في كل معادلة، لينتج أصغر عدد من الكاشف المحدد للتفاعل وهو المادة المتفاعلة التي تنفد من التفاعل أسرع.
حدد نسبة التفاعل الكيميائي: ويتم تحديدها عن طريق المعادلة الكيميائية، من خلال ضرب الكاشف المحدد وعدد مولات المواد المتفاعلة.
تحديد المردود النظري في النهاية: تتمثل الخطوة النهائية في حساب المردود النظري في ضرب عدد مولات المواد الناتجة عن التفاعل الموجودة في المعادلة النظرية في الوزن الجزيئي لها.
حساب نسبة المردود الفعلي
- حساب المردود النظري للتفاعل.
- قسمة المردود الفعلي على المردود النظري.
- حساب النسبة المئوية.
حساب المردود النظري للتفاعل: أولًا يتم حساب المردود النظري عن طريق الخطوات السابقة، حيث أنه يشير إلى الناتج المحتمل للتفاعل بشكل نظري.
قسمة المردود الفعلي على المردود النظري: يتم قسمة ناتج المردود الفعلي على المردود النظري للحصول على النسبة المئوية العشرية لمردود التفاعل الكيميائي.
حساب النسبة المئوية: في الخطوة النهائية لحساب النسبة المئوية لمردود التفاعل يتم ضرب الناتج العشري الذي حصلنا عليه في 100، لينتج المردود المئوي الفعلي للتفاعل الكيميائي.[3]
تعريف التفاعل الكيميائي
هو العملية التي تتفاعل بها المواد المتفاعلة مع بعضها البعض لإنتاج المواد كيميائية أخرى، وتختلف جزيئات المادة المتفاعلة تمامًا عن جزيئات الناتج المتكون.
قد يسمى التفاعل الكيميائي بالتغيير الكيميائي للمواد، ويحدث التفاعل الكيميائي عندما تنكسر الروابط الكيميائية بين ذرات المواد المتفاعلة –وهي المواد التي تدخل في تفاعل كيميائي- لتعطي في نهاية التفاعل مواد أخرى تختلف في صفاتها الكيميائية والفيزيائية تعرف بالنواتج، ويتم التعبير عن التفاعلات الكيميائية بمعادلة كيميائية تتكون من رموز العناصر المتفاعلة والناتجة بينهما سهم للإشارة إلى اتجاه التفاعل الكيميائي>
وتشير المعادلة إلى عدد ونوع كل ذرة داخلة في هذا التفاعل الكيميائي وتنظيمها في جزيئات أو أيونات، ويتم كتابة المواد المتفاعلة على جانب السهم الأيسر والمواد الناتجة على الجانب الأيمن، كما يتم ذكر نوع المادة الكيميائية المستخدمة سواءً كانت صلبة أو غازية أو سائلة عن طريق وضع الحروف التالية “s,l,g,aq” بين قوسين بجانب المادة الكيميائية.
على سبيل المثال التفاعل الكيميائي الذي يحدث بين عنصر الحديد وعنصر الكبريت لتكوين مركب كبريتيد الحديد (II) يتم تمثيله بالمعادلة الكيميائية التالية:
8Fe + S8 → 8 FeS
والجدير بالذكر أن التفاعلات الكيميائية تتأثر بعدة عوامل؛ ولعل أبرزها تركيز المواد الداخلة في التفاعلة، ومساحة السطح المعرض للتفاعل، ووجود أو عدم وجود عامل حفاز، ودرجة حرارة وضغط التفاعل، ووجود الضوء في التفاعل.[4]
