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Lequel de ces facteurs n’est pas un facteur susceptible d’affecter le pourcentage de rendement ? (A) La pureté des réactifs, (B) les produits indésirables formés par des réactions secondaires, (C) la perte de produit lors de la séparation ou de la manipulation, (D) la réaction étant réversible, (E) la quantité de gaz produite.
Lorsqu’une réaction chimique se produit et que les réactifs sont transformés en produits, la quantité de produit qui se forme est appelée le rendement. Le rendement peut être exprimé en termes de masse de produit ou de volume de produit ou de moles de produit. Nous pouvons calculer une valeur de rendement et nous pouvons mesurer le rendement. Lorsque nous calculons la valeur, nous déterminons un rendement théorique. Cette valeur est la quantité maximale possible de produit obtenu à partir d’une réaction chimique si tous les réactifs sont transformés en produits.
Nous calculons le rendement théorique en utilisant les quantités de réactifs, la masse, le volume ou les moles, et le rapport molaire dans lequel les réactifs réagissent entre eux et dans lequel se forment les produits, que nous obtenons à partir des coefficients stœchiométriques de l’équation équilibrée. Encore une fois, le rendement théorique est calculé en utilisant ces informations.
En réalité, le rendement qui est réellement obtenu en laboratoire par la mesure est généralement une valeur légèrement différente de la valeur théorique ou calculée. Nous appelons ce rendement mesuré le rendement réel, qui est la quantité de produit obtenue expérimentalement en effectuant une réaction chimique. Si nous prenons la valeur de rendement réelle mesurée après avoir effectué une réaction et la divisons par le rendement théorique calculé et la convertissons en pourcentage, nous obtenons le pourcentage de rendement, c'est ce que nous demande la question.
Si nous examinons l’option de réponse (E) la quantité de gaz produite, nous voyons qu’il s’agit d’une valeur mesurée. Lorsque nous mesurons la quantité de produit, dans ce cas un produit gazeux, nous mesurons le rendement réel. Et cette valeur que nous mettons dans l’équation avec un rendement théorique pour déterminer un pourcentage de rendement. Cependant, les options de réponse (A), (B), (C) et (D) sont des facteurs ou des processus qui affectent le rendement réel. En d’autres termes, elles affectent la quantité de gaz produite. Et si le rendement réel est influencé par certains facteurs, alors le rendement en pourcentage sera également influencé. La question demande : « Quel facteur n’affecte pas le pourcentage de rendement ? » Et nous pouvons voir que la réponse est (E) la quantité de gaz produite.
Confirmons cela en excluant les quatre autres options de réponse.
La pureté des réactifs influencera la quantité de produit qui se forme. S’il y a une impureté dans les réactifs, alors la masse mesurée des réactifs, que nous pourrions utiliser pour calculer le rendement théorique, n’est pas précise. Cette masse mesurée comprend la masse d’impureté, qui ne formera pas de produit. La présence d’impuretés diminue le rendement réel, ce qui diminue le pourcentage de rendement. La pureté des réactifs est un facteur qui affecte le pourcentage de rendement. Les réactifs très purs ont tendance à augmenter le rendement réel et donc à augmenter le pourcentage de rendement.
Si une réaction secondaire se produit, c’est-à-dire si d’autres produits non désirés se forment également à partir des réactifs, le rendement réel du produit désiré diminuera ce qui conduit à diminuer le pourcentage de rendement. Les produits non désirés formés par des réactions secondaires sont des facteurs susceptibles d’affecter le pourcentage de rendement.
Le rendement réel, et donc le pourcentage de rendement, peuvent également être influencés par la perte de produit lors de la séparation ou de la manipulation. Il y a plusieurs façons de perdre du produit au cours d’une réaction ou d’une purification. Voici un exemple. Si un produit solide est séparé d’un mélange réactionnel par filtration et lavé avec un solvant, de petites quantités de celui-ci peuvent se dissoudre si le produit est soluble dans ce solvant. Et une partie du produit peut se retrouver dans le filtrat. Une partie du produit dans le papier filtre est perdu.
Lorsque ce produit est séché et pesé, la valeur du rendement réel est inférieure aux prévisions en raison de cette perte de produit. Et cela aura une influence sur le pourcentage de rendement. La perte de produit pendant la séparation ou la manipulation est un facteur qui affecte le pourcentage de rendement.
Enfin, lorsqu’une réaction est réversible, certains produits réagissent entre eux pour reformer les réactifs. Cela diminue la quantité de produit obtenue à la fin de la réaction, et cela affecte le pourcentage de rendement. Nous pouvons donc également exclure l’option de réponse (D), puisqu’une réaction réversible est un facteur qui affecte le pourcentage de rendement.
En fait, de nombreux facteurs et erreurs expérimentales influencent le rendement réel et donc le pourcentage de rendement. Il est peu probable qu'un pourcentage de rendement soit exactement de 100 pour cent. En fait, il est souvent inférieur à 100 pour cent et seulement occasionnellement supérieur à 100 pour cent.
La question posée était : « Lequel de ces facteurs n’est pas un facteur susceptible d’affecter le pourcentage de rendement ? » La réponse est (E) la quantité de gaz produite.
