生成物

化学

shēng chéng wù

在化学中,生成物是化学反应生成的新物质;生成物写在化学方程式的右边。

Visualization

Definition

生成物是化学反应中生成的新物质,写在方程式的右边,其性质与反应物不同,因为同样的原子被重新排列成了新的化学键。生成物的总质量始终等于反应物的总质量,因为原子既不会被创造,也不会被消灭。实验中实际分离得到的生成物量,会与根据限量反应物计算出的理论产率进行比较,得出百分产率;副反应、转化不完全以及分离过程中的损耗都会降低百分产率。在动力学控制下,生成速度最快的产物占主导;在热力学控制下,最稳定的产物占主导;对于同样的起始原料,这两种结果可能并不相同。在平衡状态下,生成物会持续转化回反应物,其速率恰好等于反应物生成生成物的速率。

Example

当小苏打遇到醋时,冒出的气泡就是生成物之一,二氧化碳气体,此外还有水和一种盐。在 $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$ 中,燃烧 $16\text{ g}$ 甲烷和 $64\text{ g}$ 氧气,会生成 $44\text{ g}$ 二氧化碳和 $36\text{ g}$ 水,投入的反应物是 $80\text{ g}$,产出的生成物也是 $80\text{ g}$。用 $0.500\text{ mol}$ 苯与过量硝酸反应,理论上应生成 $0.500\text{ mol}$($61.6\text{ g}$)硝基苯;实验室中实际分离出 $52.4\text{ g}$,因此百分产率为 $52.4/61.6 \times 100 = 85.1\%$。

Key Insight

燃烧生成的产物看起来像是消失了,因为其中许多是看不见的气体,这也是一根燃烧的木柴最终消失成一小堆灰烬的原因,尽管如果把烟雾和气体也一并称重,就会发现质量其实从未减少。勒夏特列原理解释了为什么在生成物一边生成、一边被移走(比如通过蒸馏除去)时,能够把一个原本难以完全进行的平衡反应推向完成,因为逆反应可利用的生成物变少了。