प्रतिशत लब्धि
सैद्धांतिक लब्धि उत्पाद का वह सबसे बड़ा द्रव्यमान है जो संतुलित समीकरण से निकलता है। वास्तविक लब्धि वह द्रव्यमान है जो सच में इकट्ठा होता है।
प्रतिशत लब्धि = वास्तविक लब्धि ÷ सैद्धांतिक लब्धि × 100
लब्धि लगभग हमेशा 100% से कम होती है, क्योंकि:
- अभिक्रिया उत्क्रमणीय हो सकती है, जो कभी पूरी नहीं होती;
- कुछ अभिकारक दूसरे उत्पाद बना देते हैं (पार्श्व अभिक्रियाएँ);
- अलग करते, छानते या उड़ेलते समय कुछ उत्पाद नष्ट हो जाता है;
- अभिकारक अशुद्ध हो सकते हैं।
सैद्धांतिक लब्धि मोल से निकालो: अभिकारक का द्रव्यमान → मोल → अनुपात → उत्पाद के मोल → द्रव्यमान।
परमाणु अर्थव्यवस्था
परमाणु अर्थव्यवस्था मापती है कि शुरुआती पदार्थ का कितना हिस्सा चाहे गए उत्पाद में पहुँचा।
परमाणु अर्थव्यवस्था = चाहे गए उत्पाद का Mr ÷ सभी अभिकारकों के Mr का योग × 100
संतुलित समीकरण की संख्याएँ इस्तेमाल करो: समीकरण में 2Fe हो तो 2 × 56 लो। द्रव्यमान संरक्षित है, इसलिए अभिकारकों का कुल Mr = सभी उत्पादों का कुल Mr।
सिर्फ़ एक उत्पाद वाली अभिक्रियाओं (जैसे एथीन और पानी से एथेनॉल) की परमाणु अर्थव्यवस्था 100% होती है। अपशिष्ट बनाने वाली अभिक्रियाओं की कम।
दोनों क्यों ज़रूरी: अभिक्रिया का रास्ता चुनना
ऊँची परमाणु अर्थव्यवस्था यानी कम बेकार परमाणु, कम प्रदूषण और कम कच्चा माल ख़र्च। यह सतत विकास के लिए ज़रूरी है। ऊँची लब्धि यानी कम उत्पाद नष्ट।
दोनों अलग हैं। किसी अभिक्रिया की परमाणु अर्थव्यवस्था 100% पर लब्धि कम हो सकती है (जैसे उत्क्रमणीय अभिक्रिया), या लब्धि ऊँची पर परमाणु अर्थव्यवस्था कम। रसायनज्ञ रास्ता चुनते समय परमाणु अर्थव्यवस्था, लब्धि, अभिक्रिया की दर, ऊर्जा, और यह देखते हैं कि अपशिष्ट उत्पाद बेचा या इस्तेमाल हो सकता है या नहीं। जैसे चूना बनाते समय निकली CO₂ को पकड़कर काम में लिया जा सकता है।
करके देखो: लड्डू की लब्धि
अगली बार कोई नाश्ता रेसिपी से बनाने में मदद करो, तो देखो रेसिपी कितना बनने को कहती है (सैद्धांतिक लब्धि) और असल में कितना बना (वास्तविक लब्धि)। प्रतिशत लब्धि निकालो। फिर लिखो कि कम क्यों बना: कटोरे में बचा मिश्रण, टूटे टुकड़े, बीच-बीच में चखना! यही विचार 3D में स्लाइडर से द्रव्यमान के साथ देखो।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- प्रतिशत लब्धि = वास्तविक लब्धि ÷ सैद्धांतिक लब्धि × 100
- परमाणु अर्थव्यवस्था = चाहे गए उत्पाद का Mr ÷ अभिकारकों का कुल Mr × 100
- सैद्धांतिक लब्धि: द्रव्यमान → मोल → अनुपात → मोल → द्रव्यमान
- अभिकारकों का कुल Mr = उत्पादों का कुल Mr (द्रव्यमान संरक्षण)
- एक ही उत्पाद वाली योगात्मक अभिक्रिया: परमाणु अर्थव्यवस्था = 100%
हल किए गए उदाहरण
1. सैद्धांतिक लब्धि 20 g और वास्तविक लब्धि 15 g है। प्रतिशत लब्धि निकालो।
15 ÷ 20 × 100 = 75%।
2. CaO बनाने की परमाणु अर्थव्यवस्था: CaCO₃ → CaO + CO₂ (CaCO₃ 100, CaO 56)।
56 ÷ 100 × 100 = 56%।
3. लोहा बनाने की परमाणु अर्थव्यवस्था: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ (Fe₂O₃ 160, CO 28, Fe 56)।
अभिकारक: 160 + 3 × 28 = 244। चाहिए: 2 × 56 = 112। 112 ÷ 244 × 100 = 45.9%।
4. 50 g CaCO₃ गरम करने पर 22.4 g CaO मिला। प्रतिशत लब्धि निकालो।
n(CaCO₃) = 50 ÷ 100 = 0.5 mol → 0.5 mol CaO → सैद्धांतिक = 0.5 × 56 = 28 g। लब्धि = 22.4 ÷ 28 × 100 = 80%।
5. हाइड्रोजन CH₄ + H₂O → CO + 3H₂ से बन सकती है। हाइड्रोजन की परमाणु अर्थव्यवस्था निकालो (CH₄ 16, H₂O 18, H₂ 2)।
अभिकारक: 16 + 18 = 34। चाहिए: 3 × 2 = 6। 6 ÷ 34 × 100 = 17.6%।
6. किसी अभिक्रिया की लब्धि 85% है और सैद्धांतिक लब्धि 40 g। कितना द्रव्यमान मिला?
वास्तविक = 85 ÷ 100 × 40 = 34 g।
आम गलतियाँ
- सैद्धांतिक को वास्तविक से भाग देना। सही है वास्तविक ÷ सैद्धांतिक, इसलिए उत्तर 100% या कम आता है।
- समीकरण की बड़ी संख्याएँ भूल जाना (2Fe के लिए 2 × 56 लो)।
- परमाणु अर्थव्यवस्था और लब्धि को एक मानना। परमाणु अर्थव्यवस्था समीकरण से आती है; लब्धि प्रयोग से।
- परमाणु अर्थव्यवस्था के हर (नीचे) में कुछ ही अभिकारक जोड़ना। सभी अभिकारकों का Mr जोड़ो।