حل خودرابیازمایید صفحه24 شیمی یازدهم

پاسخ و توضیح تمرین پیوند با ریاضی صفحه 23 شیمی یازدهم این تمرین به دو مفهوم کلیدی در محاسبات استوکیومتری می‌پردازد: $\mathbf{\text{درصد خلوص}}$ (برای تعیین مقدار خالص ماده‌ی اولیه) و $\mathbf{\text{بازده درصدی}}$ (برای سنجش کارایی فرآیند شیمیایی). 🧮 --- ## 1. مفهوم درصد خلوص ### آ) معنی درصد خلوص $\mathbf{70\%}$ برای هماتیت **کانه‌ی هماتیت** منبع استخراج $\mathbf{\text{آهن}}$ است و فرمول شیمیایی آن $\mathbf{\text{آهن (III) اکسید } (Fe_2O_3)}$ است. * **معنی $\mathbf{70\%}$ خلوص:** این بدان معناست که در $\mathbf{\text{هر } 100 \text{ گرم کانه}}$ (نمونه ناخالص) که از معدن استخراج می‌شود، تنها $\mathbf{\text{70 گرم ماده‌ی خالص}}$ (یعنی $\mathbf{Fe_2O_3}$) وجود دارد و $\mathbf{\text{30 گرم باقیمانده}}$، $\mathbf{\text{ناخالصی}}$ (مانند سنگ، خاک و سایر مواد معدنی) است. **نکته:** در محاسبات شیمیایی (استوکیومتری)، فقط $\mathbf{\text{ماده‌ی خالص } (Fe_2O_3)}$ در واکنش شرکت می‌کند. ### ب) رابطه‌ی درصد خلوص $$\mathbf{\text{درصد خلوص} = \frac{\text{جرم ماده‌ی خالص}}{\text{جرم ماده‌ی ناخالص (نمونه)}} \times 100}$$ --- ## 2. مفهوم بازده درصدی واکنش ### آ) رابطه‌ی بازده درصدی **بازده درصدی** ($\mathbf{\text{Percent Yield}}$) کمیتی است که نشان می‌دهد یک واکنش شیمیایی چقدر موفق بوده است. به عبارت دیگر، این درصد، نسبت فرآورده‌ای را که **واقعاً** به دست آورده‌ایم، به حداکثر مقداری که $\mathbf{\text{از نظر تئوری}}$ انتظار داشتیم، نشان می‌دهد. $$\mathbf{\text{بازده درصدی} = \frac{\text{مقدار فرآورده‌ی واقعی (عملی)}}{\text{مقدار فرآورده‌ی نظری (تئوری)}} \times 100}$$ * $\mathbf{\text{فرآورده‌ی واقعی}}$: مقدار تولید شده در آزمایشگاه. * $\mathbf{\text{فرآورده‌ی نظری}}$: حداکثر مقدار قابل محاسبه از روی $\mathbf{\text{معادله‌ی موازنه شده}}$. ### ب) محاسبه‌ی بازده درصدی واکنش از داده‌های جدول استفاده می‌کنیم: * $\mathbf{\text{مقدار فرآورده‌ی واقعی (عملی):}} \mathbf{19.6 \text{ گرم } Fe}$ * $\mathbf{\text{مقدار فرآورده‌ی نظری (تئوری):}} \mathbf{28 \text{ گرم } Fe}$ (این مقدار از محاسبه‌ی استوکیومتری $\mathbf{40 \text{ گرم } Fe_2O_3}$ به دست می‌آید) $$\mathbf{\text{بازده درصدی} = \frac{19.6 \text{ g } Fe}{28 \text{ g } Fe} \times 100}$$ $$\mathbf{\text{بازده درصدی} = 0.70 \times 100 = 70\%}$$ **نتیجه:** بازده درصدی واکنش $\mathbf{70\%}$ است. این بدان معنی است که تنها $\mathbf{70\%}$ از $\mathbf{\text{آهن}}$ مورد انتظار به دلیل عواملی مانند $\mathbf{\text{ناخالصی‌های } Fe_2O_3}$ (در این مثال فرضی)، $\mathbf{\text{تلفات در جداسازی}}$، یا $\mathbf{\text{واکنش‌های جانبی}}$ تولید شده است.