المردود المئوي

Percentage Yield

يحرص الكيميائيون في المصانع على حساب المردود المئوي للتفاعل، والذي يُمثل بالعلاقة:

الناتج النظري: أكبر كتلة يمكن الحصول عليها من استهلاك كتلة معلومة من إحدى المواد المتفاعلة.

الناتج الفعلي: الكتلة التي نحصل عليها عمليًا في المختبر أو الصناعة.

وفي الغالب يكون الناتج الفعلي أقل من الناتج النظري؛ أي أن المردود المئوي أقل من 100% ، ويعود ذلك لعدّة عوامل، منها:

• عدم اكتمال التفاعل.
• استعمال مواد متفاعلة غير نقية.
• فقدان جزء من الناتج عن طريق الترشيح أو نقله إلى وعاء آخر.
• الخطأ في القياس.

لذا يحرص الكيميائيون على حساب المردود المئوي وذلك لتحسين ظروف التفاعل، للوصول إلى ناتج فعلي قريب من الناتج النظري، أي أن يكون المردود المئوي قريب من 100%.

مثال:

سخن 120 غ من ثاني أكسيد السليكون SiO₂ مع كمية كافية من الكربون C حسب المعادلة:

SiO₂  +  3C → SiC   +  2CO

فإذا نتج عملياً في المختبر 50 غ من كربيد السليكون SiC ، فاحسب المردود المئوي للتفاعل. (الكتلة المولية لـ SiO₂ = 60 غ/مول، ولـ SiC = 40 غ/مول).

الحل:

كتلة الناتج الفعلي = 50 غ.

نحسب الناتج النظري كالتالي:

المادة المعطاة هي أكسيد السليكون SiO₂ ، والمادة المطلوبة SiC .

نحسب عدد مولات أكسيد السليكون:

ومن المعادلة الكيميائية الموزونة نربط علاقة بين عدد مولات أكسيد السليكون وكربيد الكالسيوم:

إذاً: عدد مولات كربيد الكالسيوم = 2 مول.

نحسب كتلة كربيد الكالسيوم من عدد مولاته، وهي تمثل كتلة الناتج النظري:

كتلة كربيد الكالسيوم = عدد مولاته × الكتلة المولية

                                     = 2 × 40 = 80 غ

والآن نحسب المردود المئوي للتفاعل:

سؤال:

يُحضر الميثانول CH₃OH في الصناعة حسب المعادلة الآتية:

CO  +  2H₂ → CH₃OH

فإذا تفاعل 100 غ من H₂ مع كمية كافية من CO ، ونتج 700 غ من الميثانول CH₃OH في المصنع، فاحسب المردود المئوي للتفاعل (الكتلة المولية لـ C = 12 ، H = 1 ، و O = 16 غ/مول).

الحل:

كتلة الناتج الفعلي = 700 غ.

نحسب الناتج النظري كالتالي:

المادة المعطاة هي الهيدروجين H₂ ، والمادة المطلوبة CH₃OH .

نحسب عدد مولات الهيدروجين:

ومن المعادلة الكيميائية الموزونة نربط علاقة بين عدد مولات الهيدروجين والميثانول:

إذاً: عدد مولات الميثانول = 25 مول.

نحسب كتلة الميثانول من عدد مولاته، وهي تمثل كتلة الناتج النظري:

كتلة الميثانول = عدد مولاته × الكتلة المولية

                         = 25 × 32 = 800 غ

والآن نحسب المردود المئوي للتفاعل: