Номер 615, страница 114 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

615. Что из перечисленного будет приводить к снижению выхода продукта:

а) необратимость химической реакции получения вещества;

б) наличие окраски у получаемых продуктов;

в) растворимость вещества при его перекристаллизации;

г) невозможность собрать весь продукт с фильтра при фильтровании;

д) высокая стоимость растворителей при перекристаллизации;

е) присутствие примесей в исходных веществах;

ё) одновременное протекание нескольких параллельных реакций с участием реагентов;

ж) использование не соответствующих стехиометрии реакции количеств веществ?

а) необратимость химической реакции получения вещества; Необратимость реакции означает, что она протекает преимущественно в одном направлении до практически полного превращения исходных веществ в продукты (при условии правильного стехиометрического соотношения или избытка одного из реагентов). Это, наоборот, является благоприятным фактором, способствующим достижению высокого выхода продукта, в отличие от обратимых реакций, где установление химического равновесия ограничивает степень превращения и, следовательно, максимальный выход.

Ответ: не приводит к снижению выхода.

б) наличие окраски у получаемых продуктов; Окраска вещества является его физическим свойством и напрямую не влияет на количество получаемого продукта. Наличие или отсутствие окраски не связано с химическими или физическими потерями в ходе синтеза. Окраска может свидетельствовать о наличии примесей, но сама по себе она не является причиной снижения выхода.

Ответ: не приводит к снижению выхода.

в) растворимость вещества при его перекристаллизации; Перекристаллизация — метод очистки, основанный на растворении продукта в горячем растворителе с последующим охлаждением. Поскольку абсолютно нерастворимых веществ не существует, часть целевого продукта всегда остается растворенной в маточном растворе даже после охлаждения. Эта растворенная часть теряется при отделении кристаллов фильтрованием, что напрямую уменьшает практический выход очищенного вещества.

Ответ: приводит к снижению выхода.

г) невозможность собрать весь продукт с фильтра при фильтровании; Это так называемые механические потери. В ходе практической работы (фильтрование, перенос вещества из одной емкости в другую) часть твердого продукта неизбежно остается на стенках посуды, на фильтровальной бумаге, на шпателе. Полностью, до последнего кристалла, собрать продукт невозможно. Эти потери приводят к тому, что взвешенная масса продукта оказывается меньше, чем та, что была получена в действительности.

Ответ: приводит к снижению выхода.

д) высокая стоимость растворителей при перекристаллизации; Стоимость реагентов и растворителей является экономическим фактором. Она влияет на рентабельность процесса, особенно в промышленных масштабах, но не оказывает физического или химического влияния на количество продукта, получаемого в ходе реакции. Выход продукта определяется условиями реакции и процесса выделения, а не ценой материалов.

Ответ: не приводит к снижению выхода.

е) присутствие примесей в исходных веществах; Теоретический выход продукта рассчитывается исходя из массы чистого исходного вещества (лимитирующего реагента). Если реагенты содержат инертные или активные примеси, то их реальная масса, вступающая в реакцию, меньше взвешенной. Следовательно, продукта образуется меньше, чем было бы рассчитано для 100% чистого реагента. Это напрямую снижает практический выход.

Ответ: приводит к снижению выхода.

ё) одновременное протекание нескольких параллельных реакций с участием реагентов; Если исходные вещества могут вступать не только в целевую реакцию, но и в побочные (параллельные) реакции, то часть реагентов расходуется на образование побочных продуктов. В результате на образование целевого продукта идет меньшее количество исходных веществ, что является одной из главных причин снижения выхода.

Ответ: приводит к снижению выхода.

ж) использование не соответствующих стехиометрии реакции количеств веществ? Сам по себе этот фактор не всегда ведет к снижению выхода. Выход ($\eta$) рассчитывается по отношению к лимитирующему реагенту (тому, который находится в недостатке). Использование избытка другого реагента часто является стандартным приемом для увеличения степени превращения лимитирующего реагента и, соответственно, для повышения выхода. Однако неоптимальное, например, чрезмерно большое, количество одного из реагентов может способствовать протеканию нежелательных побочных реакций (например, полизамещения вместо монозамещения), что в итоге приведет к снижению выхода именно целевого продукта.

Ответ: может приводить к снижению выхода.