Stokiyometri, element ölçme anlamına gelen Yunanca, stocheion (element) ve metron (ölçme) kelimelerinden oluşmuştur. Stokiyometri, bir kimyasal reaksiyonda.

... konulu sunumlar: "Stokiyometri, element ölçme anlamına gelen Yunanca, stocheion (element) ve metron (ölçme) kelimelerinden oluşmuştur. Stokiyometri, bir kimyasal reaksiyonda."— Sunum transkripti:

1 Stokiyometri, element ölçme anlamına gelen Yunanca, stocheion (element) ve metron (ölçme) kelimelerinden oluşmuştur. Stokiyometri, bir kimyasal reaksiyonda yer alan element veya bileşiklerin niceliklerinin hesaplanması ve ağırlık bağıntılarıyla ilgilidir. Kimyasal değişmelerde harcanan veya oluşan madde miktarları, kimyasal formülleri nicel olarak anlamlandıran atom kütlelerinden yararlanılarak hesaplanır. Bir kimyasal reaksiyondaki nicelikler arasındaki ilişkilerin hesaplanmasını içeren hesaplamalara "stokiyometrik hesaplamalar" denir. Bu tür hesaplamalarda reaksiyonun belirtilen yönde tam olarak yürüdüğünü yani reaktantların tümünün ürüne dönüştüğünü varsayacağız. Bilindiği gibi denkleştirilmiş bir denklemin katsayıları, reaktantların ve ürünlerin mol sayısı buna bağlı olarak kütleleriyle ilgidir.

2 Şimdi bu kavramları örnekler üzerinde pekiştirelim.
Örnek Amonyak oluşumuna ilişkin reaksiyonu mol ve kütle terimleriyle ifade ediniz. Çözüm Reaksiyon denklemini yazarak; N2 (g) + 3 H2 (g) A 2 NH3 (g) "1 mol azot ve 3 mol hidrojen, 2 mol amonyak vermek üzere reaksiyona girerler veya "28 g azot ve 6 g hidrojen, 34 g amonyak vermek üzere reaksiyona girerler" şeklinde ifade edebiliriz. Buradaki gram miktarlarını açıklamak üzere, yazabiliriz. Burada ayrıca, reaktantların toplam kütlesinin, ürünlerin toplam kütlesine eşit olduğunu görebiliriz: Reaktantların toplam kütlesi = Ürünün kütlesi 28 g + 6 g = 34 g

3 Problemden probleme kullanılan azot ve hidrojenin gram miktarı farklılık gösterebilir, fakat reaksiyonda yer alan bağıl miktarlar tam olarak her zaman aynı kalır. Diğer bir deyişle kaç mol azot reaksiyona girerse, her zaman 3 katı mol hidrojen harcanarak 2 katı mol amonyak üretilir. Stokiyometrik hesaplamaların hepsi reaktantlar ve ürünlerin mol sayıları arasındaki bağıntıya dayanır. Bu bağıntılar denkleştirilmiş denklemin kat sayılarından çıkarıldığından denklemin doğru bir şekilde denkleştirilmiş olması oldukça önemlidir.

4 Yüzde Verim Bir stokiyometri probleminde teorik olarak hesaplanan ürün miktarı, gerçekte elde edilen miktar ile genellikle aynı değildir. Çünkü, reaksiyon sırasında yan ürünler oluşabilir veya reaksiyon tamamlanmayabilir veya ürünün bir miktarı deneysel koşullara bağlı olarak kaybolabilir. Bu faktörlerin hepsi sonuçta ürün miktarında azalmaya neden olur.

5 Bir reaksiyon sonunda elde edilen ürün saflaştırıldıktan sonra tartılır, bu nicelik reaksiyonun gerçek verimidir. Teorik verim ise hesaplama ile bulunan miktardır. Bir reaksiyonun teorik verimi, reaksiyon ürünlerinin en yüksek, yani % 100 verimle ve denklemden beklenildiği miktarda olmasına karşılık gelir. Gerçek verimle, teorik verim oranı yüzde olarak ifade edilirse, "yüzde verim" olarak adlandırılır.

6 7,2 g'dır. Buna göre % verim nedir?
% verim = gerçek verim (g) x 100 teorik verim (g) Örnek Bir reaksiyonda hesaplanan teorik verim 9,0 g'dır. Ancak elde edilen ürün ise 7,2 g'dır. Buna göre % verim nedir? Çözüm verim = 7,2 gx100 9,0 g = % 80

7 1. Taze meyve suyu ağırlıkça %12 kuru madde; konsantre meyve suyu ise %42 kuru madde içermektedir. Taze meyve suyu konsantrasyon amacıyla evaporatöre sokulmaktadır. Tat ve koku halini korumak için evaporatöre giren meyve suyu % 58 katı madde içeriğine kadar konsantre edilmekte ve atlatma akımıyla karıştırılarak istenilen son konsantrasyona ulaşılmaktadır. 100 kg taze meyve suyu başına elde edilen ürün miktarını ve beslemenin ne kadarının (%) atlatıldığını hesaplayınız.

8 2. Şeker pancarından elde edilen şeker çözeltisi buharlaştırıcı kullanılarak konsantre edilmektedir. Konsantrasyonu ağırlıkça % 38 olan besleme hattı kg/gün kapasitesinde işlenerek ağırlıkça % 74 lük çözelti elde edilmektedir. a. Elde edilen çözelti miktarını hesaplayınız b. Çıkan su buharının miktarını hesaplayınız

9 3. Reçel üretiminde %14 çözünür kurumadde içeriğindeki meyve, şeker (1
3. Reçel üretiminde %14 çözünür kurumadde içeriğindeki meyve, şeker (1.22 kg şeker/ 1 kg meyve) ve pektin ( kg pektin / 1 kg meyve) karıştırıldıktan sonra karışımın çözünür  kurumaddesi %67 olana kadar açık kazanda pişirilmektedir kg meyve için formülasyona giren toplam karışım, şeker ve pektin miktarını bulunuz. Üretilen reçel ve uçurulan su miktarını hesaplayınız.

10 5. Soya unu üretimi için 10 000 kg soya fasulyesi (%35 protein, %27
5. Soya unu üretimi için kg soya fasulyesi (%35 protein, %27.1 karbonhidrat, %9.4 ham lif ve kül, %10.5 nem ve %18 yağ) preslenerek yağ içeriği %6’ya düşürülmektedir. Daha sonra geri kalan yağın %5.5 i’de hegzan ile uzaklaştırılmaktadır. Kalan kısmın nemi %8’ e düşürüldükten sonra öğütülmektedir. Preslemen sonra kalan posa miktarını, hegzan ekstraksiyonundan sonra kalan posa miktarını ve son ürünün % protein miktarını bulunuz.

11