ร้อยละของผลได้  (percentage yield)

                การคิดคำนวณเกี่ยวกับปริมาณสารจากสมการเคมีในรูปแบบต่าง ๆ ดังที่ผ่านมานี้  เป็นการคิดคำนวณเชิงทฤษฎี  เช่น  จากปฏิกิริยาดังสมการ  2H₂ + O₂  →  H₂O  เรากล่าวว่า 
ถ้าใช้ H₂ จำนวน 2 โมล  ทำปฏิกิริยากับ O₂ จำนวน  1  โมล  จะได้ H₂O  เป็นผลิตภัณฑ์จำนวน  1  โมล  หรือคิดเป็นน้ำหนัก  18.0  กรัม  ปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ได้เมื่อคิดตามสมการเคมี 
เราเรียกว่าผลได้เชิงทฤษฎี (theoretical yield หรือ theoretical product)  แต่ในการทดลองจริงจะพบว่าปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการทดลอง เราเรียกว่าผลได้จริง (actual yield หรือ actual product)  มักจะน้อยกว่าผลได้เชิงทฤษฎี   จึงมีการคิดร้อยละของผลได้  (percentage yield หรือ percentage product)  ดังสมการ

แบบฝึกหัด

1.     (Ent 42 ต.ค. อัตนัย) ในการเตรียมเอสเทอร์จากการผสม  CH₃CH₂COOH  5.92  กรัม  กับ  C₃H₇OH  6  กรัม  จะได้ผลิตภัณฑ์เป็น  CH₃CH₂COOC₃H₇  6.96  กรัม  
ร้อยละของผลได้ที่เกิดขึ้นมีค่าเท่าไร

                CH₃CH₂COOH  +  C₃H₇OH  →  CH₃CH₂COOC₃H₇  +  H₂O

2.    (Ent 42 ต.ค. อัตนัย) พิจารณาปฏิกิริยาสมมติต่อไปนี้  2A + 3B  →  C  จากการทดลองเริ่มต้นด้วยสาร A และสาร B ปริมาณต่างๆ กัน พบว่าร้อยละของผลได้จะมีค่าเท่ากับ  80 เสมอ  ถ้าต้องการผลิตสาร C  160  กรัม โดยเริ่มต้นจากสาร B  500  กรัม จะต้องใช้สาร A อย่างน้อยที่สุดกี่กรัมจึงจะได้สาร C ในปริมาณที่ต้องการ   กำหนดมวลโมเลกุลของ A = 200   มวลโมเลกุลของ B = 500  มวลโมเลกุลของ C = 1000

3.  (Ent.  44  มี.ค.อัตนัย)  สารประกอบ  A  B  และ C มีองค์ประกอบของธาตุดังตาราง

จากการทดลองพบว่าเมื่อผสม A  2  โมล  กับ  B  5  โมล  ได้ผลิตภัณฑ์เป็น C  2 โมล  จงหาร้อยละของผลได้จากการทดลองนี้

4.     ตัวทำละลาย D  มีจุดเดือด  62 ⁰C  และมีค่า  Kb  = 4.0  ^oC  mol^-1  kg^-1  เมื่อละลายสาร  A  B  และ  C  ในตัวทำละลาย  D  ได้สารละลายที่มีจุดเดือดดังตาราง 

สาร  A ทำปฏิกิริยากับสาร B  ได้สาร  C  ดังสมการ  2A  + B  → 3C  เมื่อนำสาร  A  45  กรัม  ทำปฏิกิริยากับสาร  B  10  กรัม จะได้สาร  C  27  กรัม  จงหาร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยานี้

5.    (Ent  45  มี.ค.  อัตนัย)  ในการถลุงแร่ตะกั่วจากแร่กาเลนา  (PbS)  ประกอบด้วย  2  ขั้นตอนคือ  ขั้นที่  1  เผาแร่ในอากาศจะเกิดสารประกอบเลด(II) ออกไซด์  มีร้อยละของผลได้เท่ากับ  96.5   ขั้นที่  2  รีดิวซ์เลด(II)ออกไซด์ด้วยแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ตะกั่ว  มีร้อยละของผลได้เท่ากับ  80   ถ้าต้องการตะกั่ว  41.1  กรัม  จะต้องใช้แร่กาเลนากี่กรัม (Pb=207  S=32  O=16)

                I.  PdS  +  O₂  →  PbO  +  SO₂

                II.  PbO  +  CO  →  Pb  +  CO₂

6.     (เคมีโอลิมปิค  2546)  สารประกอบชนิดหนึ่งมีมวลโมเลกุลเท่ากับ 100  และสารประกอบชนิดนี้สามารถสังเคราะห์ได้ด้วย  6  ขั้นตอนจากสารตั้งต้น  โดยแต่ละขั้นตอนให้ผลิตภัณฑ์ที่แท้จริงเพียง  50 %  ถ้าเริ่มต้นด้วยสารตั้งต้น  30  กรัม  จะได้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายกี่กรัม  (กำหนดมวลโมเลกุลของสารตั้งต้นเท่ากับ  80)

1.  0.85  กรัม                  2.  0.72  กรัม                          3.  0.59  กรัม          4.  0.34  กรัม

7.     (เคมีโอลิมปิค  2547)  โลหะแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกได้แมกนีเซียมคลอไรด์และแก๊สไฮโดรเจน ถ้าผสมแมกนีเซียม  15.6  กรัม กับกรดไฮโดรคลอริกที่มากเกินพอ  พบว่าเกิด  MgCl₂  40.00  กรัม  จงหาร้อยละของ  MgCl₂  ที่เกิดขึ้น (Mg=24  Cl=35.5)

                1.  44.5                    2.  54.5                    3.  64.5                    4.  74.5

8.     (Ent.43  ต.ค.)  ปฏิกิริยาระหว่างสารประกอบ  A และ  B  เป็นดังสมการ  A  +  3B  →  4C  จากการทดลองเพื่อทดสอบประสิทธิภาพของปฏิกิริยานี้  พบว่าร้อยละของผลได้มีค่า  75%  ถ้าต้องการเตรียมสารประกอบ  C  6   โมล  จะต้องใช้  A  และ  B  เท่าไร

9.    (เคมีโอลิมปิค  2544)  กระบวนการผลิต  HNO₃  ในอุตสาหกรรมประกอบด้วย  3  ขั้นตอน  ดังนี้

                I.    4NH₃  +  5O₂  →  4NO + 6H₂O

                II.   2NO + O₂  →  2NO₂

III. 3NO₂ + H₂O  è  2HNO₃ + NO

ร้อยละของผลได้ในขั้นที่ I  II  และ  III  เทากับ  85.0  83.0  และ  87.0  ตามลำดับ  อยากทราบว่าจะเกิด  HNO₃  ขึ้นกี่กรัม  ถ้าเริ่มต้นก๊าซ  NH₃  52.125  กรัม  (มวลโมเลกุลของ  NH₃  และ HNO₃ เท่ากับ  17 และ  63  ตามลำดับ)

1.  69  กรัม             2.  79  กรัม             3.  89  กรัม             4.  99  กรัม

10.    (เคมีโอลิมปิค  2546)  ในการเตรียมเอสเทอร์  เมื่อใช้กรดบิวทีริก  (C₃H₇COOH)  10  g ทำปฏิกิริยากับเอทานอล (C₂H₆O)  3.14  g  โดยใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นตัวเร่ง  ได้ผลิตภัณฑ์เป็น  เอทิลบิวทีเรต   (C₃H₇COOC₂H₅)  5.3  g  ร้อยละของผลได้มีค่าเท่าไร

                C₃H₇COOH  +  C₂H₆O  →  C₃H₇COOC₂H₅  +  H₂O

                1.  35.00                  2.  40.33                  3.  33.45                  4.  66.92

11.  (เคมีโอลิมปิค  2546)  ถ้าต้องการเตรียม  O₂  8.0  กรัม  จากปฏิกิริยาการเผาโซเดียมไนเตรต  (NaNO₃)  ดังสมการ   2NaNO₃(s)  →  2NaNO₂  +  O₂  จะต้องใช้โซเดียมไนเตรตหนักกี่กรัม  ถ้าร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยาเท่ากับ  75.00

                1.  13.3                    2.  34.0                    3.  42.5                    4.  56.95

12.  (เคมีโอลิมปิค  2547)  โลหะแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกได้แมกนีเซียมคลอไรด์และแก๊สไฮโดรเจน  ถ้าผสมแมกนีเซียม  15.6  กรัม  กับกรดไฮโดรคลอริกที่มากเกินพอ  พบว่าเกิด  MgCl₂  40.0  กรัม  จงหาร้อยละของ  MgCl₂  ที่เกิดขึ้น  (Mg=24  Cl=35.5)

                Mg  +  HCl  →  MgCl₂  +  H₂

                1.  44.5                    2.  54.5                    3.  64.5                    4.  74.5

Appendix

1.  Calculate  the  percent  yield  for  the  reaction:  P₄(s) + 6Cl₂(g)  →  4PCl₃(l)

      if  75.0  g  of  phosphorus  react  with  excess  chlorine  gas  to  produce  111.0  g  of  phosphorus  trichloride.

   (ฟอสฟอรัส 75.0 กรัม  ทำปฏิกิริยากับก๊าซคลอรีนจำนวนมากเกินพอดังสมการ  P₄(s) + 6Cl₂(g)  →  4PCl₃(l)  ปรากฏว่ามีฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์เกิดขึ้น  111.0  กรัม
จงคำนวณหาร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยา) ; ตอบ 33.3%

2.    Calculate  the  percent  yield  for  an  experiment  in  which  5.50  g  of  SOCl₂  was  obtained  in  a  reaction  of  5.80  g  of  SO₂  with  excess  PCl₅. 
Use  the  following  equation:

                SO₂(l) + PCl₅(l)  →  SOCl₂ + POCl₃(l).

  (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์  5.80  กรัม  ทำปฏิกิริยากับ  PCl₅  จำนวนมากเกินพอ  พบว่ามี SOCl₂  เกิดขึ้น  5.50 กรัม  จงหาร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยา  กำหนดสมการดังนี้ ;
  SO₂(l) + PCl₅(l)  →  SOCl₂ + POCl₃(l))  ;  ตอบ 51.0%

3.    When  iron (II) hydroxide  is  mixed  with  phosphoric  acid,  iron (II) phosphate  precipitate  results.

       If  3.20 g  of  Fe(OH)₂  is  treated  with  2.50  g  of  phosphoric  acid, If  3.99 g  of  Fe₃(PO₄)₂   is  actually   obtained, what  is  the  percent  yield?

       (เมื่อ Fe(OH)₂ 3.20  กรัม  ทำปฏิกิริยากับกรด  H₃PO₄  2.50  กรัม  จะได้ตะกอนของ  Fe₃(PO₄)₂  เป็นผลิตภัณฑ์    จำนวน  3.99  กรัม  ร้อยละของผลได้เป็นเท่าไร) 
       ;  ตอบ  94.0 %

4.    A  common  laboratory  preparation  for  small  quantities  of  O₂  is  to  decompose  KClO₃  by  heating:

                KClO₃(s)  →  KCl(s)  +  O₂  (g)

         If  the  decomposition  of  2.00  g  of  KClO₃  give 0.720 g  of  O₂,  what  is  the  percentage  yield  for  the  reaction ?  Suggest  a  reason  for 
         the  actual  yield’s  being  less  than  the  theoretical  yield.

       (ในการเตรียมก๊าซ O₂ จำนวนไม่มากเพื่อใช้ในห้องทดลอง  ทำได้โดยการเผา KClO₃ ให้เกิดการสลายตัว  ถ้าในการทดลองครั้งหนึ่ง  ใช้ KClO₃  2.00  กรัม 
       ปรากฏว่าเมื่อเผาแล้วสลายตัวให้ก๊าซ O₂  0.720  กรัม  จงหาร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยานี้ ; แนะนำว่าผลได้จริงย่อมน้อยกว่าผลได้ทางทฤษฎี)

5.  A  student  reacts  benzene,C₆H₆ , with  bromine ,Br₂ ,  in  an  attempt  prepare  bromobenzene, C₆H₅Br:

                C₆H₆  +  Br₂  →  C₆H₅Br  +  HBr

(a)          What  is  the  theoretical  yield  of  bromobenzene  in  this  reaction  when  30.0  g  of  benzene  reacts  with  65.0  g  of  bromine ?

(b)          If  the  actual  yield  of  bromobenzene  was  56.7  g,  What  was  the  percentage  yield ?

(นักเรียนคนหนึ่งเตรียมโบรโมเบนซีน (C₆H₅Br)  จากปฏิกิริยาระหว่าเบนซีน (C₆H₆)  กับโบรมีน (Br₂)  ดังสมการ

1. ถ้าใช้เบนซีน  30.0  กรัม  ทำปฏิกิริยากับโบรมีน  65.0  กรัม  ผลได้ทางทฤษฎีของโบรโมเบนซีน ( C₆H₅Br )  เป็นเท่าไร (กี่กรัม)  ; (Br=80)
2. ถ้าปรากฏว่าได้โบรโมเบนซีน  56.7  กรัม  จงหาว่าร้อยละของผลได้เป็นเท่าไร)

6.     Diethyl  ether  can  be  made  by  the  reaction.  ;  2C₂H₅OH  →  (C₂H₅)₂O  +  H₂O  , If  a  chemist  using  517  g  of  ethanol, C₂H₅OH, 
produced  391  g  of  diethyl  ether, (C₂H₅)₂O.  What  is  the  percentage  yield? (ไดเอทิลอีเทอร์  (C₂H₅)₂O)  ผลิตได้จากปฏิกิริยาดังสมการ :  
 2C₂H₅OH  →  (C₂H₅)₂O  +  H₂O  ถ้านักเคมีคนหนึ่งใช้ C₂H₅OH  517  กรัม  สามารถผลิต  (C₂H₅)₂O  ได้  391  กรัม  ร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยาเป็นเท่าไร)

7.    A reaction between solid sulfur (S₆) and oxygen  (O₂) produces sulfur dioxide. S₆(s) + O₂(g)  → SO₂(g) ,The reaction started with 384 grams of S₆ (s).
Assume an unlimited supply of oxygen. What is the theoretical yield and the percentage yield if only 680 grams of sulfur dioxide are produced?  
(ปฏิกิริยาระหว่างซัลเฟอร์ (S₆)กับออกซิเจน (O₂)  จะได้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์  ถ้าใช้ S₆ 384 กรัม  ปรากฏว่ามี SO₂ เกิดขึ้น  680  กรัม  จงหาว่าปฏิกิริยามีผลได้ทางทฤษฎี
และร้อยละของผลได้เท่าไร  สมมติว่ามีปริมาณของ O₂ ไม่จำกัด) ตอบ ผลได้ทางทฤษฎี 768  กรัม  ร้อยละของผลได้  89

8.    A student completely reacts 5.00 g of magnesium with an excess of oxygen to produce magnesium oxide.  Analysis reveals 8.10 g of
magnesium oxide.  What is the student's percentage yield?

                2Mg  +  O₂  →  2MgO

(นักเรียนคนหนึ่งศึกษาปฏิกิริยาระหว่างแมกนีเซียม 5.00  กรัม  กับก๊าซออกซิเจนที่มากเกินพอ  พบว่ามีแมกนีเซียมออกไซด์เกิดขึ้น  8.10  กรัม  ร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยาเป็นเท่าไร)
  ตอบ  97.6

9.    Consider the chemical reaction:     FeCl₃(aq) + H₂S(g)   →  Fe₂S₃(g) + HCl(g)

        If  90.0 grams of  FeCl₃ react with 52. 0 grams of  H₂S , produced 57. 5 grams of  HCl, what is the percent  yield?  (Fe=56  Cl=35.5  S=32  H=1)

(พิจารณาปฏิกิริยาต่อไปนี้ ; FeCl₃(aq) + H₂S(g)   →  Fe₂S₃(g) + HCl(g) ;  ถ้าใช้  FeCl₃  90.0  กรัม  ทำปฏิกิริยากับ  H₂S  52.0  กรัม  ปรากฏว่ามี  HCl  เกิดขึ้น  57.5  กรัม 
ร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยาเป็นเท่าใด)

10.  Adipic  acid,H₂C₆H₈O₄,  is  an  material  used  for  the  production  of  nylon.  It  is  made  commercially  by  a  controlled  reaction  between  cyclohexane,
C₆H₁₂, and  O₂:     2C₆H₁₂  +  5O₂  →  2H₂C₆H₈O₄  +  2H₂O

a.    Assume  that  you  carry  out  this  reaction  starting  with  25.0 g  of  cyclohexane,  and  that    cyclohexane  is  the  limiting  reactant.  What  is  the 

theoretical  yield  of  adipic  acid?  Ans. 43.5 g

b.    If  you  obtain  33.5  g  of  adipic  acid  from  your  reaction,  what  is  the  percent  yield  of  adipic  acid?  Ans. 77 %

(กรดอะไดปิก  (H₂C₆H₈O₄)   เป็นสารตั้งต้นชนิดหนึ่งสำหรับผลิตไนลอน     ผลิตได้จากปฏิกิริยาระหว่างไซโคลเฮกเซน  (C₆H₁₂) กับ ก๊าซ O₂  ดังสมการ ;

2C₆H₁₂  +  5O₂  →  2H₂C₆H₈O₄  +  2H₂O

10.1  ถ้าใช้ไซโคลเฮกเซน  25.0  กรัม  และไซโคลเฮกเซนดังกล่าวนี้เป็นสารกำหนดปริมาณ  ปฏิกิริยาจะมีผลได้เชิงทฤษฎีเท่าไร

10.2  ถ้าปากฎว่าผลิตกรดอะไดปิกได้  33.5  กรัม  ร้อยละของผลได้ของปฏิกิริยาเป็นเท่าไร)

11.  The reaction of 10.23 g of Fe₂O₃ with excess C according to the following reaction yields 4.98 g of Fe.
What is the percent yield? (Atomic weights: Fe = 55.85, C = 12.01, O = 16.00). 
Fe₂O₃ + 3 C → 2 Fe + 3 CO  ;(Fe₂O₃ 10.23  กรัม  ทำปฏิกิริยากับ C ซึ่งมากเกินพอ  ปรากฏว่ามี Fe เกิดขึ้น 4.98  กรัม 
ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

12.  Reaction of 1.00 mole CH₄ with excess Cl₂ yields 96.8 g CCl₄. What is the percent yield of the reaction?
(Atomic weights: C = 12.01, H = 1.008, Cl = 35.45).  (Ans.62.9) 
CH₄ + 4 Cl₂→  CCl₄ + 4 HCl    ;  ( CH₄  จำนวน  1.00  โมล  ทำปฏิกิริยากับ Cl₂ ซึ่งมากเกินพอ  ได้ผลิตภัณฑ์ CCl₄  96.8  กรัม 
ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

13.   The reaction of 11 g of N₂H₄ with excess H₂O₂ according to the following reaction yields 35 g of HNO₃.
What is the percent yield? (Atomic weights: N = 14.01, H = 1.008, O = 16.00).  (Ans.81)
7 H₂O₂ + N₂H₄ → 2 HNO₃ + 8 H₂O  ;  (N₂H₄  11  กรัม  ทำปฏิกิริยากับ  H₂O₂ ซึ่งมากเกินพอ  ได้ผลิตภัณฑ์ HNO₃ จำนวน  35  กรัม 
ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

14.   Diethyl ether, (C₂H₅)₂O, is prepared for anesthetic use by the reaction of ethanol with sulfuric acid.
What is the percent yield if 1.00 kg of C₂H₅OH yields 0.766 kg of (C₂H₅)₂O?   (Atomic weights: C = 12.01;
 H = 1.008; S = 32.06; O = 16.00).  (Ans.95.2)         2 C₂H₅OH + H₂SO₄ → (C₂H₅)₂O + H₂SO₄ + H₂O
(ไดเอทิลอีเทอร์ (C₂H₅)₂O  ใช้เป็นยาชา  เตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างเอทานอลกับกรดซัลฟิวริก  ถ้าใช้ C₂H₅OH (เอทานอล)  1.00  กิโลกรัม 
ปรากฏว่าได้เอทิลอีเทอร์  0.766 กิโลกรัม  ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

15.   A sample of lime, CaO, weighing 69 g was prepared by heating 131 g of limestone, CaCO₃. What was the percent yield
of the reaction? (Atomic weights: Ca = 40.08, C = 12.01, O = 16.00).  (Ans.94)
CaCO₃  →  CaO + CO₂  ;  (เมื่อให้ความร้อนแก่หินปูน (CaCO₃) 131 กรัม  ปรากฏว่าสลายตัวได้ CaO  69  กรัม  ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

16.   The mass of CaF₂ that results from the reaction of 3.00 g of calcium and 2.00 g of fluorine is 4.02 g.
 What is the percent yield? (Atomic weights: Ca = 40.08, F = 19.00).  (Ans. 97.8)           Ca + F₂ → CaF₂
(ปฏิกิริยาระหว่าโลหะแคลเซียม (Ca) 3.00 กรัม  ทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน  4.02  กรัม  ปรากฏว่าได้  CaF2  4.02  กรัม 
ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

17.   The mass of ClF₃ produced from 12.4 g of chlorine and 14.0 g of fluorine is 20.5 g. What is the percent yield?
 (Atomic weights: Cl = 35.45, F = 19.0).  (Ans. 90.3)          Cl₂ + 3 F₂ → 2 ClF₃
(ก๊าซคลอรีน 12.4 กรัม ทำปฏิกิริยากับก๊าซฟลูออรีน 14.0 กรัม พบว่ามี ClF3 เกิดขึ้น  20.5  กรัม  ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

18.   The mass of Li₂O formed when 2.00 g of lithium reacts with 2.00 g of oxygen is 3.02 g. What is the percent yield?
(Atomic weights: Li = 6.94, O = 16.00).  (Ans. 80.7)          4 Li + O₂  →  2 Li₂O
(เมื่อลิเทียม 2.00 กรัม  ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน 2.00 กรัม  ปรากฏว่ามีลิเทียมออกไซด์ (Li₂O) เกิดขึ้น  3.02  กรัม ปฏิกิริยามีร้อยละของผลได้เท่าไร)

19.   The mass of SbCl₃ that results from the reaction of 3.00 g of antimony and 2.00 g of chlorine is 5.05 g.
 What is the percent yield?    (Atomic weights: Sb = 121.8, Cl = 35.45). (Ans.84.9)  Sb₄ + 6 Cl₂  →  4 SbCl₃
(อัลติโมนี 3.00 กรัม  ทำปฏิกิริยากับก๊าซคลอรีน  2.00  กรัม  พบว่ามี SbCl₃ เกิดขึ้น  5.05  กรัม  ร้อยละของผลได้เป็นเท่าไร)

Size : 35.62 KBs Upload : 2013-08-08 16:51:32

Comment(s) Current Page(s) 1/0 << 1 >>

Vote this Content ? 0 Vote(s) Create by : K-Me Status : ผู้ใช้ทั่วไป วิทยาศาสตร์