Beregning af isoleret udbytte i kemiske reaktioner

Af Robert Schrader – Opdateret 30. august 2022

I kemi, udbytte kvantificerer mængden af produkt produceret i en reaktion. To hovedudbytter tages i betragtning:det teoretiske udbytte, som er den maksimale mængde forudsagt af støkiometri, og det faktiske eller isolerede udbytte, som er mængden af ​​produkt, du genvinder fra reaktionsbeholderen. Sammenligning af det isolerede udbytte med det teoretiske udbytte giver procentudbyttet, en nøglemåling til evaluering af reaktionseffektivitet.

Trin 1 – Balancer ligningen

Før enhver beregning skal du afbalancere reaktionen for at sikre, at antallet af atomer i hvert grundstof er det samme på begge sider. For eksempel kan nedbrydningen af kobber(II)nitrat, Cu(NO₃)₂, skrives som:

2Cu(NO₃)₂→2CuO+4NO₂+O₂

I denne afbalancerede ligning optræder hvert element i samme mængde på reaktant- og produktsiden.

Trin 2 – Bestem molære masser

Beregn molmasserne af de relevante faste stoffer. For Cu(NO3)2 er den molære masse 187,56 gmol-1; for CuO er det 79,55 gmol⁻¹. Gasser udelades fra udbytteberegningen, fordi de ikke bidrager til den isolerede masse.

Trin 3 – Konverter startmasse til mol

Hvis du begynder med 250,04 g Cu(NO₃)₂, er antallet af mol:

250,04 g ÷ 187,56 gmol⁻¹=1,33mol

Trin 4 – Beregn teoretisk udbytte

Fra den afbalancerede ligning producerer 2mol Cu(NO₃)₂ 2mol CuO. Således skulle 1,33 mol Cu(NO₃)₂ give 1,33 mol CuO, svarende til:

1,33 mol × 79,55 gmol⁻¹=105,80 g CuO (teoretisk udbytte)

Trin 5 – Mål faktisk udbytte og beregn procentudbytte

Antag, at eksperimentet giver 63,41 g CuO. Det procentvise udbytte beregnes som:

63,41 g ÷ 105,80 g=0,5993→59,93 %

Nødvendige materialer

• Periodisk tabel over elementerne
• Videnskabelig lommeregner
• Reagenser og reaktionsapparater
• Elektronisk balance

TL;DR

For at beregne isoleret udbytte skal du først afbalancere reaktionen, derefter bestemme molmasser, omregne startmassen til mol, beregne det teoretiske udbytte ud fra støkiometri og til sidst sammenligne den målte masse af produktet med den teoretiske masse for at opnå det procentvise udbytte.