🧪 Tepkime Verimi Hesaplama
Kimyasal tepkimelerde, reaktiflerin (giren maddelerin) tamamının ürünlere dönüşmesi beklenir. Ancak pratikte bu her zaman mümkün olmaz. Tepkime verimi, bir kimyasal tepkimede teorik olarak elde edilmesi beklenen ürün miktarının, gerçekte elde edilen miktara oranını ifade eder.
📌 Teorik Verim Nedir?
Bir tepkimede, reaktiflerden birinin tamamen tükendiği varsayılarak stokiyometri kurallarına göre hesaplanan maksimum ürün miktarıdır. Bu, laboratuvar koşullarında nadiren gerçekleşen ideal bir durumdur.
📌 Gerçek Verim Nedir?
Bir tepkime sonucunda laboratuvarda veya endüstride gerçekten elde edilen ürün miktarıdır. Bu miktar, deneysel olarak ölçülür.
🎯 Verim Hesaplama Formülü
Yüzde verim, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
\( \text{Yüzde Verim} = \frac{\text{Gerçek Verim}}{\text{Teorik Verim}} \times 100 \)
💡 Hesaplama Adımları
Bir tepkimenin verimini hesaplamak için şu adımları izleyebilirsiniz:
- ➡️ Adım 1: Tepkime denklemini yazın ve denkleştirin.
- ➡️ Adım 2: Verilen reaktif miktarlarından, sınırlayıcı bileşeni (tamamen tükenen reaktif) bulun.
- ➡️ Adım 3: Sınırlayıcı bileşenden yola çıkarak, teorik ürün miktarını hesaplayın.
- ➡️ Adım 4: Deney sonucu ölçülen gerçek ürün miktarını belirleyin.
- ➡️ Adım 5: Yukarıdaki formülü kullanarak yüzde verimi hesaplayın.
🧪 Örnek Problem
5.0 gram hidrojen gazı (H₂) ve 40.0 gram oksijen gazı (O₂) tepkimeye girerek su (H₂O) oluşturuyor. Tepkime sonunda 36.0 gram su elde edildiğine göre, bu tepkimenin yüzde verimini hesaplayınız.
(H: 1 g/mol, O: 16 g/mol)
🔎 Çözüm:
- 1. Tepkime Denklemi: \( 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \)
- 2. Mol Hesapları:
- \( n_{H_2} = \frac{5.0}{2} = 2.5 \) mol
- \( n_{O_2} = \frac{40.0}{32} = 1.25 \) mol
- 3. Sınırlayıcı Bileşen: Denkleme göre 2 mol H₂, 1 mol O₂ ile tepkimeye girer. 2.5 mol H₂, 1.25 mol O₂ gerektirir. Tam olarak bu miktarda O₂ olduğu için her iki reaktif de tamamen tükenir (stokiyometrik karışım).
- 4. Teorik Verim Hesaplama: 2 mol H₂'den 2 mol H₂O oluşur. 2.5 mol H₂'den 2.5 mol H₂O oluşur.
- \( m_{H_2O} = 2.5 \times 18 = 45.0 \) gram (Teorik Verim)
- 5. Yüzde Verim Hesaplama:
- Gerçek Verim = 36.0 gram
- \( \text{Yüzde Verim} = \frac{36.0}{45.0} \times 100 = \%80 \)
⚠️ Verimi Etkileyen Faktörler
- 🔁 Tepkimenin Tersinir Olması: Denge tepkimelerinde ürünler tekrar reaktiflere dönüşebilir.
- 🧪 Yan Tepkimeler: İstenmeyen farklı tepkimelerin gerçekleşmesi.
- ⚗️ Maddelerin Saflığı: Kullanılan kimyasallardaki safsızlıklar.
- 📊 Ölçüm Hataları: Tartım ve ölçümlerdeki kaçınılmaz hatalar.
- 💨 Fiziksel Kayıplar: Çözeltiden ayırma, aktarma gibi işlemler sırasında madde kaybı.
