Номер 4, страница 130 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

4. Почему практический выход продукта реакции бывает меньше 100 %?

Практический выход продукта реакции — это масса (или количество вещества) продукта, реально полученная в ходе химического синтеза. Теоретический выход — это максимальная масса продукта, которую можно получить из данных реагентов согласно уравнению реакции, предполагая, что реакция прошла до конца и без потерь. Практический выход почти всегда меньше теоретического (т.е. меньше 100%) по нескольким причинам.

Выход продукта ($\eta$) рассчитывается по формуле:
$\eta = \frac{m_{практ.}}{m_{теор.}} \cdot 100\%$
или
$\eta = \frac{\nu_{практ.}}{\nu_{теор.}} \cdot 100\%$
где $m_{практ.}$ и $\nu_{практ.}$ — практическая масса и количество вещества продукта, а $m_{теор.}$ и $\nu_{теор.}$ — теоретические масса и количество вещества.

Основные причины, по которым практический выход бывает меньше 100%:

1. Неполное протекание реакции (обратимость)

   Многие химические реакции являются обратимыми, то есть протекают одновременно в прямом и обратном направлениях. В таких системах устанавливается химическое равновесие, при котором в реакционной смеси присутствуют как продукты, так и не вступившие в реакцию исходные вещества. Следовательно, не все реагенты превращаются в целевой продукт.

2. Побочные реакции

   Параллельно с основной реакцией могут протекать побочные процессы, в результате которых образуются нецелевые продукты (побочные продукты). Это приводит к расходованию части исходных веществ на образование других соединений, что снижает выход основного продукта.

3. Механические потери вещества

   В процессе проведения синтеза и выделения продукта неизбежны его потери на различных стадиях:

   • При переливании растворов и переносе твердых веществ часть вещества остается на стенках посуды.

   • При фильтровании часть продукта может остаться в растворе (если он растворим) или пройти через фильтр.

   • При очистке продукта (например, перекристаллизацией или перегонкой) часть вещества теряется, так как ни один метод очистки не является абсолютно эффективным.

4. Примеси в исходных реагентах

   Реагенты, используемые в реакции, редко бывают 100% чистыми. Наличие примесей означает, что фактическая масса реагирующего вещества меньше, чем взятая масса реагента, что ведет к получению меньшего количества продукта, чем рассчитано теоретически.

5. Нестабильность продуктов реакции

   Полученный продукт может быть неустойчив в условиях реакции (например, при высокой температуре) и разлагаться, что также снижает его итоговое количество.

Ответ:
Практический выход продукта реакции бывает меньше 100% из-за совокупности факторов, включающих неполное протекание реакции (вследствие её обратимости), протекание побочных реакций, механические потери вещества на стадиях выделения и очистки, наличие примесей в исходных реагентах и возможную нестабильность самого продукта в условиях синтеза.