Teoretiskt utbyte fungerat problem

Detta exempelproblem visar hur man beräknar mängden reaktant som behövs för att producera en produkt.

Problem

Aspirin framställs från reaktionen av salicylsyra (C₇H₆O₃) och ättiksyraanhydrid (C₄H₆O₃) för att producera aspirin (C₉H₈O₄) och ättiksyra (HC₂H₃O₂). Formeln för denna reaktion är

C₇H₆O₃ + C₄H₆O₃ → C₉H₈O₄ + HC₂H₃O₂

Hur många gram salicylsyra behövs för att göra 1 000 1-gram tabletter av aspirin? (Antag 100 procent avkastning.)

Lösning

Steg 1: Hitta den molära massan av aspirin och salicylsyra.

Från det periodiska systemet:

Molmassa av C = 12 gram
Molmassa av H = 1 gram

Molmassa av O = 16 gram

MM_aspirin = (9 x 12 gram) + (8 x 1 gram) + (4 x 16 gram)
MM_aspirin = 108 gram + 8 gram + 64 gram
MM_aspirin = 180 gram

MM_sal = (7 x 12 gram) + (6 x 1 gram) + (3 x 16 gram)
MM_sal = 84 gram + 6 gram + 48 gram
MM_sal = 138 gram

Steg 2: Hitta molförhållandet mellan aspirin och salicylsyra.

För varje producerat mol aspirin behövdes 1 mol salicylsyra. Därför är molförhållandet mellan de två ett.

Steg 3: Hitta de mängder salicylsyra som behövs.

Vägen till att lösa detta problem börjar med antalet tabletter. Att kombinera detta med antalet gram per tablett ger antalet gram aspirin. Med hjälp av den molära massan av aspirin får du antalet mol producerade aspirin. Använd detta antal och molförhållandet för att hitta antalet mol salicylsyra som behövs. Använd den molära massan av salicylsyra för att hitta de gram som behövs.

Sammansätter allt detta:

gram salicylsyra = 1 000 tabletter x 1 g aspirin / 1 tablett x 1 mol aspirin / 180 g aspirin x 1 mol sal / 1 mol aspirin x 138 g sal / 1 mol sal

gram salicylsyra = 766,67 

Svar

766,67 gram salicylsyra behövs för att producera 1000 1-gram aspirintabletter.