PCl₅ ⇄ PCl₃ + Cl₂
- spre dreapta: reacția de descompunere a pentaclorurii de fosfor
- spre stânga: reacția de formare a pentaclorurii de fosfor
∴ Randamentul oricărui proces chimic se definește ca fiind raportul cantitativ procentual dintre masa de reacție care intră în proces și masa de produs obținut.
∴ Expresia matematică a randamentului: [tex]\eta=\frac{C_p}{C_t}\cdot100[/tex] , unde:
Cp - cantitatea practică (ceea ce se obține în urma procesului)
Ct - cantitatea teoretică (ceea ce se introduce în sistem)
∴ Pentru reacțiile reversibile, expresia randamentului nu se modifică, însă este important ca aceasta să descrie un anumit sens al reacției.
∴ Calculul randamentului nu poate fi efectuat fără să se cunoască cantitățile care reacționează.
∴ Spre exemplu, pentru reacția de mai sus scrisă spre dreapta (în sensul descompunerii): PCl₅ ⇒ PCl₃ + Cl₂
- presupunem că se supun descompunerii 500g de PCl₅ și se obțin practic 300g PCl₃
- teoretic, luând în considerare masele molare ale substanțelor (208.5 g/mol PCl₅ și 137.5 g/mol PCl₃), ar trebui să se obțină aprox. 330g PCl₃ (329.73g)
- raportul dintre ceea ce s-a obținut practic și ceea ce ar fi trebuit să se obțină teoretic este dat de randamentul reacției:
[tex]\eta=\frac{C_p}{C_t}\cdot100=\frac{300\ {\not}g\ PCl_3}{330\ {\not}g\ PCl_3}\cdot100=90.90 \%[/tex]
∴ Tot pentru reacția de mai sus, scrisă spre stânga (în sensul formării):
PCl₃ + Cl₂ ⇒ PCl₅
- presupunem că s-au obținut practic 460g PCl₅ din 330g PCl₃
- teoretic, din cele 330g PCl₃ ar fi trebuit să se obțină aprox. 500g PCl₅ (500.4g), însă s-a obținut mai puțin, ceea ce înseamnă că există și pierderi.
- astfel, pentru reacția scrisă în acest sens, randamentul este:
[tex]\eta=\frac{C_p}{C_t}\cdot100=\frac{460\ {\not}g\ PCl_5}{500.4\ {\not}g\ PCl_5}\cdot100=91.92 \%[/tex]
Obs.: rezultatele randamentelor pe care le-am exemplificat sunt unele foarte bune, în realitate randamentele pot avea valori mult mai mici.
Mult succes!
