理論上の歩留まり問題

製品を生産するために必要な反応物の量

スティーブ・マカリスター、ゲッティイメージズ

この例の問題は、製品を生成するために必要な反応物の量を計算する方法を示しています。

問題

アスピリンが用意されています の反応から サリチル酸 (C₇H₆〇₃) および無水酢酸 (C₄H₆〇₃) アスピリン (C₉H₈〇₄) および酢酸 (HC₂H₃〇₂）。この反応式は、

C₇H₆〇₃+ C₄H₆〇₃→ C₉H₈〇₄+HC₂H₃〇₂

1グラムのアスピリン1,000錠を作るのに、サリチル酸は何グラム必要ですか? (100% の利回りを仮定します。)

解決

ステップ1 : アスピリンとサリチル酸のモル質量を求めます。

から 周期表 :

のモル質量 C = 12 グラム
H のモル質量 = 1 グラム

Oのモル質量 = 16 グラム

んん_{アスピリン}= (9 x 12 グラム) + (8 x 1 グラム) + (4 x 16 グラム)
んん_{アスピリン}= 108 グラム + 8 グラム + 64 グラム
んん_{アスピリン}= 180 グラム

んん_{しなければならない}= (7 x 12 グラム) + (6 x 1 グラム) + (3 x 16 グラム)
んん_{しなければならない}= 84 グラム + 6 グラム + 48 グラム
んん_{しなければならない}= 138 グラム

ステップ2 ：アスピリンとサリチル酸のモル比を求めよ。

生成されるアスピリン 1 モルごとに、 のモル サリチル酸が必要でした。したがって、両者のモル比は 1 です。

ステップ 3 ： を見つけるのグラムサリチル酸が必要です。

この問題を解決する道は、タブレットの数から始まります。これを 1 錠あたりのグラム数と組み合わせると、アスピリンのグラム数が得られます。を使用して モル質量 アスピリンの場合、生成されたアスピリンのモル数が得られます。この番号を使用して、 モル比 を見つけるために のモル数 サリチル酸が必要です。サリチル酸のモル質量を使用して、必要なグラムを見つけます。

これらすべてをまとめると、次のようになります。

サリチル酸のグラム数 = 1,000 錠 x 1 g アスピリン/1 錠 x 1 mol アスピリン/180 g アスピリン x 1 mol サル/1 mol アスピリン x 138 g サル/1 mol サル

グラム サリチル酸 = 766.67

答え

1グラムのアスピリン錠剤1000錠を製造するには、766.67グラムのサリチル酸が必要です。