راهنمایی کوتاه: برای محاسبه بازده، ابتدا مقدار خالص هماتیت و سپس مقدار آهن نظری تولید شده را محاسبه میکنیم و با مقدار واقعی مقایسه میکنیم.
گامبهگام:
- ۱) محاسبه جرم هماتیت خالص: جرم نمونه × درصد خلوص = ۲۲۰ گرم × ۰.۸۰ = ۱۷۶ گرم Fe₂O₃ خالص.
- ۲) محاسبه جرم مولی هماتیت: Fe₂O₃ = (۲×۵۶) + (۳×۱۶) = ۱۱۲ + ۴۸ = ۱۶۰ گرم بر مول.
- ۳) محاسبه مول هماتیت خالص: جرم ÷ جرم مولی = ۱۷۶ ÷ ۱۶۰ = ۱.۱ مول Fe₂O₃.
- ۴) از معادله واکنش: ۱ مول Fe₂O₃ تولید میکند ۲ مول Fe. پس ۱.۱ مول Fe₂O₃ تولید میکند ۲.۲ مول Fe (نظری).
- ۵) محاسبه جرم آهن نظری: مول × جرم مولی = ۲.۲ × ۵۶ = ۱۲۳.۲ گرم Fe.
- ۶) جرم جامد باقیمانده واقعی ۷۴ گرم است (که آهن تولید شده است).
- ۷) محاسبه بازده: (جرم واقعی ÷ جرم نظری) × ۱۰۰ = (۷۴ ÷ ۱۲۳.۲) × ۱۰۰ ≈ ۶۰٪.
پاسخ نهایی: بازده واکنش تقریباً ۶۰٪ است.
مثال مشابه: اگر ۱۵۰ گرم سنگ معدن با خلوص ۷۰٪ Fe₂O₃ داشته باشیم و ۵۰ گرم آهن به دست آوریم، بازده چقدر است؟ (جرم مولی Fe₂O₃ = ۱۶۰، Fe = ۵۶) ابتدا Fe₂O₃ خالص = ۱۰۵ گرم، مول آن = ۰.۶۵۶، Fe نظری = ۱.۳۱۲ مول = ۷۳.۵ گرم، بازده = (۵۰÷۷۳.۵)×۱۰۰ ≈ ۶۸٪.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: مفهوم بازده در صنعت بسیار مهم است زیرا هزینهها و آلودگی را کاهش میدهد. همیشه در محاسبات، خلوص ماده اولیه و جرم محصول واقعی را در نظر بگیر.
