In de chemie verwijst de term "opbrengst" naar de hoeveelheid van een product of producten die een chemische reactie produceert of "opbrengsten". Er zijn twee soorten opbrengsten: theoretische opbrengsten en werkelijke opbrengsten. Aangezien u de "werkelijke" opbrengst van een reactie bepaalt op basis van de hoeveelheid product die u uit de reactiekamer kunt "isoleren", noemen sommige scheikundeboeken dit de "geïsoleerde opbrengst." Vergelijk deze "geïsoleerde opbrengst" met uw theoretische opbrengst om de "procentuele opbrengst" te berekenen: hoeveel product u heeft ontvangen in termen van hoeveel u verwachtte krijgen.
Breng uw chemische vergelijking in evenwicht door ervoor te zorgen dat er precies dezelfde hoeveelheid van elk atoom aan de linkerkant is als aan de rechterkant. U kunt de ontleding van vast kopernitraat, Cu (NO3)2, in koperoxidepoeder voorstellen, stikstofdioxidegas en zuurstofgas, bijvoorbeeld met behulp van de ongebalanceerde vergelijking Cu (NO3)2 --> CuO + NO2 +O2. Merk eerst op dat er twee stikstofatomen aan de linkerkant zijn en slechts één aan de rechterkant. Voeg een "2"-coëfficiënt toe voor "NO2" om dit op te lossen. Tel de zuurstofatomen aan de linkerkant - er zijn er zes - en aan de rechterkant zijn er zeven. Aangezien u alleen coëfficiënten voor gehele getallen kunt gebruiken, moet u de kleinste (een "2") vóór Cu (NO3)2 toevoegen. Voeg nog een "2" toe voor "CuO" om de koperen in evenwicht te brengen en opnieuw zuurstof te tellen - er zijn 12 aan de linkerkant en 8 aan de rechterkant. Houd er rekening mee dat er nu ook vier stikstoffen zijn, verander de "2" voor uw stikstof in een "4" - uw vergelijking is nu in evenwicht, als 2Cu (NO3)2 --> 2CuO + 4NO2 + O2.
Bereken de "molaire massa" -waarden van uw reactanten en producten, rekening houdend met het feit dat u zich helemaal geen zorgen hoeft te maken over gassen met het oog op procentuele opbrengstreacties. Voor de voorbeeldreactie hoeft u alleen maar de molmassa's van kopernitraat en koperoxide te berekenen. Gebruik uw periodiek systeem om de molecuulgewichten te bepalen voor zowel Cu (NO3)2 als CuO in respectievelijk 187,56 amu en 79,55 amu. Hun overeenkomstige molmassa's zijn respectievelijk 187,56 gram en 79,55 gram.
Bepaal met hoeveel mol reactant je begint. Stel je voor de voorbeeldreactie voor dat je 250,04 gram kopernitraat hebt. Zet deze massa als volgt om in mol: 250,04 g Cu (NO3)2 x (1 mol Cu (NO3)2/187,57 g Cu (NO3)2) = 1,33 mol Cu (No3)2.
Bereken hoeveel gram product u verwacht te hebben - uw 'theoretische opbrengst'. Uit je gebalanceerde reactie, 2Cu (NO3)2 --> 2CuO + 4NO2 + O2, merk op dat twee mol koper nitraat zou twee mol koperoxide moeten opleveren - met andere woorden, je zou eindigen met hetzelfde aantal mol koperoxide als je begon met mol kopernitraat, of 1,33. Zet mol koperoxide om in gram met behulp van de molaire massa als volgt: 1,33 mol CuO x (79,55 g CuO/1 mol CuO) = 105,80 g CuO.
Voer uw reactie uit en weeg uw product op een elektronische weegschaal, gebruik deze waarde om het procentuele rendement te berekenen. Als uw 250,04 gram kopernitraat bijvoorbeeld ontleedt in 63,41 gram koperoxide wanneer: verwarmd, was uw procentuele opbrengst 63,41 g CuO/105,80 g CuO - uw geïsoleerde opbrengst boven uw theoretische opbrengst - of 59.93%.
Referenties
- Wisc Online: productopbrengsten in chemische reacties
Tips
- U kunt het "molecuulgewicht" van een stof bepalen door de gewichten bij elkaar op te tellen die het periodiek systeem voor elk van zijn atomen geeft. Om bijvoorbeeld het gewicht van Cu (NO3)2 te berekenen, moet je bedenken dat deze verbinding één koperatoom, twee stikstofatomen en zes zuurstofatomen bevat. Raadpleeg uw periodiek systeem om te bepalen dat koper een atoommassa heeft van 63,55 gram, stikstof 14,01 gram en zuurstof 16,00 gram. Tel deze bij elkaar op - 63,55 + (2 x 14,01) + (6 x 16,00) - om te bepalen dat Cu (NO3)2 een molecuulmassa heeft van 187,57 amu.
- Houd er rekening mee dat u "molaire" massa uitdrukt - het aantal gram van een stof één "mol" van de stof bevat - hetzelfde aantal als molecuulgewicht gebruiken, alleen grammen gebruiken in plaats van "atoommassa" eenheden" (amu).
Over de auteur
Robert Schrader is schrijver, fotograaf, wereldreiziger en maker van de bekroonde blog Leave Your Daily Hell. Als hij niet op wereldreis is, kun je hem vinden in het prachtige Austin, TX, waar hij met zijn partner woont.
Fotocredits
Berijpte bekers voor wodka afbeelding door Galaiko Sergey uit Fotolia.com
