Cómo calcular la pureza del hidrógeno

El hidrógeno es un gas diatómico . Esto significa que cada molécula de hidrógeno se compone de dos átomos de hidrógeno . El enlace entre ambos átomos de hidrógeno es un enlace covalente , lo que significa que los electrones son compartidos . El hidrógeno se encuentra en la esquina superior izquierda de la tabla periódica , a pesar de que es un no metal . Pureza química se refiere a la cantidad de una sustancia que no está contaminada con otra sustancia . Es importante saber cómo calcular la pureza de hidrógeno debido a que durante una reacción química la cantidad de hidrógeno producido no siempre es la cantidad máxima que se puede producir . El cálculo del rendimiento por ciento se asocia a menudo con este concept.Things que necesitará
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Anote la ecuación química que proporciona el hidrógeno como un producto. El problema por lo general te dice lo que los reactivos y productos son . Por ejemplo , es posible que el metano y el agua reaccionar para darle el dióxido de carbono e hidrógeno. La ecuación química balanceada para esto es CH4 + H2O le da CO2 + H2.
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Equilibrar la ecuación química . Equilibrar la ecuación química consiste en asegurarse de que los moles de cada elemento son iguales en ambos lados. Por ejemplo , en la ecuación

CH4 + H2O le da CO2 + H2 , hay seis moles de hidrógeno para los reactivos , pero sólo dos moles de hidrógeno para los productos . También hay un mol de oxígeno para los reactivos , pero dos moles de oxígeno para los productos . Al colocar el coeficiente 2 antes de que el H2O y el coeficiente de 4 antes de que el H2 , que tiene ocho moles de hidrógeno a ambos lados de la ecuación , y dos moles de oxígeno en ambos lados . La versión equilibrada se

CH4 + 2H2O le da CO2 + 4H2 .
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Determinar la masa molar de metano ( CH4) , el agua (H2O ) y el hidrógeno (H2 ) . La tabla periódica da las masas molares de todos los elementos . Para CH4 , la masa molar del carbono es 12,01 g /mol , y la masa molar de hidrógeno es 1.008 g /mol . Dado que hay 4 moles de hidrógeno , multiplique el 1.008 g /mol por 4. Adición de éstos juntos le da ,

12,01 g /mol + 4 ( 1.008 g /mol ) = 12,01 g /mol + 4,032 g /mol = 16.042 g /mol . Para el agua , se obtiene 2 ( 1.008 g /mol ) + 16.00 g /mol = 2,016 g /mol + 16.00 g /mol = 18.016 g /mol. Para el hidrógeno , la masa molar es de 2 ( 1.008 g /mol ) = 2.016 g /mol.
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Encuentre la cantidad de hidrógeno producido en base a la cantidad de metano . El problema le dirá la cantidad de cada reactivo que tiene. Por ejemplo , usted puede tener 60,0 gramos (g) de CH4. Usted puede utilizar el análisis dimensional para este proceso. Para el CH4 , la primera relación es de 60,0 g de CH4 más de 1 , la segunda relación es de 1 mol de CH4 más de 16.042 g CH4 y la tercera relación es de 4 moles de H2 más de 1 mol de CH4 . Multiplicando estas relaciones le da 14.961 moles de H2.
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Encontrar la cantidad de hidrógeno producido en base a la cantidad de agua . El problema puede indicar que usted tiene 45,0 g de H2O. Usted puede utilizar el análisis dimensional para encontrar la respuesta . Para el H2O , la primera relación es de 45,0 g de H2O sobre 1 , la segunda relación es de 1 mol de H2O sobre 18,016 g de H2O y la tercera relación es de 4 moles de H2 más de 2 moles de H2O . Esto le da 4,996 moles de H2. Dado que el H2O le da una menor cantidad de moles de H2 , en oposición a la CH4, entonces el H2O es el reactivo limitante .
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Encontrar la cantidad teórica de hidrógeno que se debe producir sobre la base de la cantidad de hidrógeno producido por el reactivo limitante . Por ejemplo, el 45.0 g de H2O da

4,996 g de H2. Multiplicando esta cantidad por 2.016 g /mol , la masa molar de H2, le da 10.072 g de H2 producido .
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Ponga los valores adecuados para la cantidad de hidrógeno en la ecuación de rendimiento porcentual . La ecuación de rendimiento porcentual le dirá la pureza del hidrógeno es . La fórmula para rendimiento porcentual es: . Rendimiento porcentual = ( importe /cantidad real teórico ) * 100

El problema puede decir que se produjo 9,500 g de hidrógeno. La cantidad teórica de hidrógeno que se debería haber producido era 10.072 g de hidrógeno. Esto le da una respuesta de ( 9.500 g /10,072 g ) * 100 = 94.32 %. Así , el hidrógeno , en este ejemplo sería 94,32 % de pureza .