In der Chemie bezieht sich der Begriff "Ausbeute" auf die Menge eines Produkts oder von Produkten, die eine chemische Reaktion erzeugt oder "ausbeutet". Es gibt zwei Arten von Erträgen: theoretische Erträge und tatsächliche Erträge. Da Sie die "tatsächliche" Ausbeute einer Reaktion anhand der Produktmenge bestimmen, die Sie aus der Reaktionskammer "isolieren" können, bezeichnen einige Chemielehrbücher sie als "isolierter Ertrag." Vergleichen Sie diesen "isolierten Ertrag" mit Ihrem theoretischen Ertrag, um den "prozentualen Ertrag" zu berechnen - wie viel Produkt Sie in Bezug auf die erwartete Menge erhalten haben erhalten.
Gleichen Sie Ihre chemische Gleichung aus, indem Sie sicherstellen, dass sich auf der linken Seite genau die gleiche Menge jedes Atoms befindet wie auf der rechten Seite. Sie können die Zersetzung von festem Kupfernitrat, Cu (NO3)2, in Kupferoxidpulver darstellen, Stickstoffdioxidgas und Sauerstoffgas, zum Beispiel unter Verwendung der unausgeglichenen Gleichung Cu (NO3)2 --> CuO + NO2 + O2. Beachten Sie zunächst, dass sich auf der linken Seite zwei Stickstoffatome befinden und auf der rechten nur einer. Fügen Sie einen "2"-Koeffizienten vor "NO2" hinzu, um dies zu beheben. Zählen Sie die Sauerstoffe auf der linken Seite – es sind sechs – und auf der rechten Seite sind es sieben. Da Sie nur ganzzahlige Koeffizienten verwenden können, fügen Sie den kleinsten (eine "2") vor Cu (NO3)2 hinzu. Fügen Sie eine weitere "2" vor "CuO" hinzu, um die Kupferwerte auszugleichen und Sauerstoff erneut zu zählen - es gibt 12 auf der linken Seite und 8 auf der rechten Seite. Denken Sie daran, dass es jetzt auch vier Stickstoffe gibt, ändern Sie die "2" vor Ihrem Stickstoff in eine "4" - Ihre Gleichung ist jetzt ausgeglichen, als 2Cu (NO3)2 --> 2CuO + 4NO2 + O2.
Berechnen Sie die "Molmassen"-Werte Ihrer Reaktanten und Produkte und denken Sie daran, dass Sie sich zum Zwecke der prozentualen Ausbeutereaktionen überhaupt nicht mit Gasen beschäftigen müssen. Für die Beispielreaktion müssen Sie also nur die Molmassen von Kupfernitrat und Kupferoxid berechnen. Verwenden Sie Ihr Periodensystem, um die Molekulargewichte für Cu (NO3)2 und CuO in amu zu bestimmen - 187,56 amu bzw. 79,55 amu. Ihre entsprechenden Molmassen betragen 187,56 Gramm bzw. 79,55 Gramm.
Bestimmen Sie, mit wie vielen Mol Reaktant Sie beginnen. Stellen Sie sich für die Beispielreaktion vor, Sie haben 250,04 Gramm Kupfernitrat. Rechne diese Masse wie folgt in Mol um: 250,04 g Cu (NO3)2 x (1 mol Cu (NO3)2/187,57 g Cu (NO3)2) = 1,33 mol Cu (No3)2.
Berechnen Sie, wie viele Gramm Produkt Sie voraussichtlich haben - Ihren "theoretischen Ertrag". Beachten Sie bei Ihrer ausgewogenen Reaktion, 2Cu (NO3)2 --> 2CuO + 4NO2 + O2, dass zwei Mol Kupfer Nitrat sollte zwei Mol Kupferoxid ergeben - mit anderen Worten, Sie sollten am Ende die gleiche Anzahl von Mol Kupferoxid erhalten, wie Sie mit Mol Kupfernitrat begonnen haben, oder 1,33. Rechne Mol Kupferoxid in Gramm um, indem du seine Molmasse wie folgt verwendest: 1,33 Mol CuO x (79,55 g CuO/1 Mol CuO) = 105,80 g CuO.
Führen Sie Ihre Reaktion durch und wiegen Sie Ihr Produkt auf einer elektronischen Waage. Verwenden Sie dann diesen Wert, um die prozentuale Ausbeute zu berechnen. Zum Beispiel, wenn sich Ihre 250,04 Gramm Kupfernitrat in 63,41 Gramm Kupferoxid zersetzen, wenn erhitzt, betrug Ihre prozentuale Ausbeute 63,41 g CuO/105,80 g CuO – Ihre isolierte Ausbeute über Ihrer theoretischen Ausbeute – oder 59.93%.
Verweise
- Wisc Online: Produktausbeuten bei chemischen Reaktionen
Tipps
- Sie können das "Molekulargewicht" einer Substanz bestimmen, indem Sie die Gewichte addieren, die das Periodensystem für jedes ihrer Atome angibt. Um beispielsweise das Gewicht von Cu (NO3)2 zu berechnen, bedenken Sie, dass diese Verbindung ein Kupferatom, zwei Stickstoffatome und sechs Sauerstoffatome enthält. Sehen Sie in Ihrem Periodensystem nach, um festzustellen, dass Kupfer eine Atommasse von 63,55 Gramm, Stickstoff 14,01 Gramm und Sauerstoff 16,00 Gramm hat. Addiere diese zusammen – 63,55 + (2 x 14,01) + (6 x 16,00) – um zu bestimmen, dass Cu (NO3)2 eine Molekülmasse von 187,57 amu hat.
- Denken Sie daran, dass Sie die "molare" Masse ausdrücken - die Anzahl der Gramm einer Substanz, die ein "Mol" der Substanz enthält - mit der gleichen Zahl wie dem Molekulargewicht, nur mit Gramm anstelle von "Atommasse" Einheiten" (amu).
Über den Autor
Robert Schrader ist Autor, Fotograf, Weltreisender und Schöpfer des preisgekrönten Blogs Leave Your Daily Hell. Wenn er nicht gerade auf Reisen ist, findet man ihn im schönen Austin, TX, wo er mit seinem Partner lebt.
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Mattierte Becher für Wodka-Bild von Galaiko Sergey aus Fotolia.com