Rechner für Prozentuale Ausbeute
Teilen Sie, was Sie tatsächlich erhalten haben, durch das, was die Gleichung vorhersagt. Funktioniert in Gramm oder Mol, solange beide übereinstimmen.
Tatsächliche Ausbeute gegen theoretische Ausbeute
Nicht gewonnenes Produkt
1,5
Verlust in Prozent
15%
Prozentuale Ausbeute
85%
8,5 ÷ 10 × 100
Die Formel für die prozentuale Ausbeute
Prozentuale Ausbeute = Tatsächliche Ausbeute ÷ Theoretische Ausbeute × 100
Beide Ausbeuten müssen in der gleichen Einheit vorliegen. Gramm über Gramm, oder Mol über Mol. Das Vermischen der beiden ist die häufigste Fehlerquelle, und die Einheiten kürzen sich nicht heraus, um Sie zu warnen.
Rechenbeispiel — Sie haben 8.5 g isoliert, die Gleichung sagt 10 g voraus
8.5 ÷ 10 = 0.85
0.85 × 100 = 85
Die prozentuale Ausbeute beträgt also 85%.
Die theoretische Ausbeute finden
- Gleichen Sie die Gleichung aus.
- Bestimmen Sie, welches Reagenz limitierend ist — rechnen Sie jede Ausgangsmasse in Mol um und teilen Sie durch den jeweiligen Koeffizienten. Das kleinste Ergebnis ist das limitierende Reagenz.
- Wenden Sie das Molverhältnis an, um die Mol des Produkts zu erhalten.
- Multiplizieren Sie mit der molaren Masse des Produkts, um die Gramm zu erhalten.
Schritt 2 ist die häufigste Fehlerquelle. Das falsche limitierende Reagenz ergibt eine zu hohe oder zu niedrige theoretische Ausbeute, und die prozentuale Ausbeute übernimmt den Fehler, ohne dass irgendetwas darauf hinweist.
Eine Ausbeute über 100% bedeutet einen Fehler
Sie können nicht mehr Produkt erhalten, als die Atome erlauben. Ein Wert über 100% weist immer auf einen dieser Gründe hin:
- Die Probe ist feucht. Restlösungsmittel erhöht die Masse. Bis zur Gewichtskonstanz trocknen und neu wiegen.
- Das Produkt ist unrein. Nicht umgesetztes Ausgangsmaterial oder Nebenprodukt wird als Produkt mitgewogen.
- Die theoretische Ausbeute ist falsch. Meist wegen des falschen limitierenden Reagenzes oder einer nicht ausgeglichenen Gleichung.
Warum Ausbeuten nie 100% erreichen
- Produkt geht bei jedem Umfüllen an Filterpapier und Glasgeräten verloren.
- Manche Reaktionen erreichen ein Gleichgewicht, bevor sie vollständig ablaufen.
- Nebenreaktionen verbrauchen Ausgangsmaterial.
- Die Reinigung entfernt Produkt zusammen mit den Verunreinigungen.
Bei einer mehrstufigen Synthese multiplizieren sich die Ausbeuten. Vier Schritte mit je 80% ergeben 0.8⁴ = 41% insgesamt, weshalb lange Routen an der Gesamtzahl und nicht an einem einzelnen Schritt gemessen werden.
Häufige Fragen
- Wie lautet die Formel für die prozentuale Ausbeute?
- Prozentuale Ausbeute = tatsächliche Ausbeute ÷ theoretische Ausbeute × 100. Beide Ausbeuten müssen in derselben Einheit vorliegen, entweder Gramm oder Mol.
- Kann die prozentuale Ausbeute über 100% liegen?
- Chemisch nicht. Ein Wert über 100% bedeutet, dass das Produkt noch feucht mit Lösungsmittel ist, nicht umgesetztes Ausgangsmaterial enthält, oder dass die theoretische Ausbeute falsch berechnet wurde. Trocknen Sie die Probe und prüfen Sie das limitierende Reagenz.
- Wie finde ich die theoretische Ausbeute?
- Bestimmen Sie das limitierende Reagenz, rechnen Sie dessen Masse in Mol um, wenden Sie das Molverhältnis aus der ausgeglichenen Gleichung an und rechnen Sie dann zurück in die Masse des Produkts.
- Was gilt als gute prozentuale Ausbeute?
- Das hängt von der Reaktion ab. Über 90% ist ausgezeichnet für eine einfache Synthese. Eine mehrstufige Route kann bei deutlich unter 50% als erfolgreich gelten, weil sich jeder Schritt multipliziert.