Sådan beregnes teoretisk procent

Hver kemiske forbindelse indeholder en kombination af atomer, og en måde at forstå teoretisk procent på er at sidestille den med procentdelen af et bestemt element i en forbindelse. Denne procentdel er ikke baseret på antallet af atomer, men på den samlede masse af elementet i forhold til massen af forbindelsen.

En anden måde at forstå teoretisk procentdel er i sammenhæng med en kemisk reaktion. Ved enhver reaktion skal den totale molære masse af hvert element involveret i reaktionen bevares. Du kan beregne massen af hvert produkt, så længe du kender de kemiske formler for alle reaktanter og produkter. Dette er det teoretiske udbytte for dette produkt. Det faktiske udbytte er næsten altid mindre af flere årsager. Forholdet mellem faktisk og teoretisk udbytte giver dig en mængde kaldet procentudbytte.

TL; DR (for lang; læste ikke)

For at beregne den teoretiske procentdel af et element i en forbindelse , divider elementets molære masse med forbindelsens masse og multipliceres med 100. I en kemisk reaktion er procentvis udbytte af et produkt dets faktiske udbytte divideret med dets teoretiske udbytte og ganget med 100.
Beregning af teoretisk procent af et element

For at beregne den teoretiske procentdel af hvert element i en forbindelse, skal du kende forbindelsens kemiske formel. Når du kender dette, kan du beregne forbindelsens masse ved at slå op atommasserne for hvert af elementerne og tilføje dem sammen. Hvis et element har et abonnement, der følger dets symbol, skal du multiplicere massen af dette element med subscriptet, før du udfører summeringen. Når du har kendt forbindelsens masse, beregner du den teoretiske procentdel af hvert element ved at dividere det atomære masse af dette element - ganget med det underskrift, der følger det i formlen - med massen af forbindelsen og multiplicere med 100.

Eksempel: Hvad er den teoretiske procentdel af kulstof i metan (CH _4)?

1. Søg efter elementernes atommasser -
   

   Find masserne i den periodiske tabel. Atommassen af en mol kulstof (C) er 12,01 g, og den for brint (H) er 1,01 g, afrunding til to steder.
   

2. Beregn massen af en mol af forbindelsen
   
   

   Sum masserne af kulstof og brint. Husk at multiplicere brintmassen med 4, fordi der er fire hydrogenatomer i molekylet, angivet med underskriften. Dette giver en masse på 16,05 g for metanmolekylet.
   

3. Beregn den teoretiske procentdel af kulstof
   
   

   Del massen af kulstof med metanmassen og gang med 100.
   

   (12,01 ÷ 16,05) × 100 \u003d 74,83%
   

   Bemærk, at selvom methan indeholder fire hydrogenatomer og kun et carbonatom, udgør carbon tre fjerdedele af forbindelsen.
   
   Beregning af procentudbytte i en reaktion
   

   Du beregner det teoretiske udbytte af et bestemt produkt i en reaktion fra den afbalancerede ligning for reaktionen, og du bestemmer det faktiske udbytte ved hjælp af et eksperiment. Der er ingen måde at forudsige det faktiske udbytte - du skal måle det. Procentudbyttet er det faktiske udbytte divideret med det teoretiske udbytte ganget med 100.
   

   Eksempel: Calciumcarbonat (CaCO _{3) opløses i vand for at producere calciumbicarbonat (CaO) og carbondioxid (CO 2). Hvis 16 g CaCO 3 giver 7,54 g CaO, hvad er procentvis udbytte af CaO?}
   

   1. Skriv den afbalancerede ligning
      
      

      Den afbalancerede ligning for reaktionen er: CaCO _{3 -> CaO + CO 2.}
      

   2. Beregn antallet af mol reaktantmasse
      
      

      Opdel den målte masse af calciumcarbonat (16 g ) ved hjælp af den molære masse af forbindelsen (100 g) for at få 16 ÷ 100 \u003d 0,16 mol.
      

   3. Beregn det teoretiske udbytte af CaO
      
      

      I henhold til ligningen er en mol af CaCO <3 producerer en mol CaO, så 0,16 mol CaCO <3 producerer 0,16 mol CaO. Den molære masse af CaO er 56 g, så 0,16 mol af forbindelsen \u003d 56 g × 0,16 \u003d 8,96 g.
      

   4. Beregn den procentvise udbytte
      
      

      I dette eksperiment var det kun 7,54 g CaO blev udvundet, så det procentvise udbytte er:
      

      (7,54 ÷ 8,96) × 100 \u003d 84,15%