12.9: Theoretische Ausbeute und prozentuale Ausbeute

Beispiel \(\pageIndex{1}\)

Kaliumchlorat zersetzt sich bei leichtem Erhitzen in Gegenwart eines Katalysators gemäß der folgenden Reaktion:

\

In einem bestimmten Experiment wird \(40.0 \: \text{g} \: \ce{KClO_3}\) erhitzt, bis es sich vollständig zersetzt. Was ist die theoretische Ausbeute an Sauerstoffgas? Das Experiment wird durchgeführt und das Sauerstoffgas wird gesammelt und seine Masse wird als \ (14.9 \: \ text {g}\) gefunden. Was ist die prozentuale Ausbeute für die Reaktion?

Lösung

Zunächst berechnen wir die theoretische Ausbeute basierend auf der Stöchiometrie.

Schritt 1: Listen Sie die bekannten Mengen auf und planen Sie das Problem.

Bekannt

• Gegeben: Masse von \(\ce{KClO_3} = 40,0 \: \text{g}\)
• Molmasse \(\ce{KClO_3} = 122,55 \: \text{g/mol}\)
• Molmasse \(\ce{O_2} = 32,00 \: \text{g/mol}\)

Unbekannt

• Theoretische Ausbeute \(\ce{O_2} = ? \: \text{g}\)

Wenden Sie die Stöchiometrie an, um von der Masse eines Reaktanden in die Masse eines Produkts umzurechnen:

\

Schritt 2: Lösen.

\

Die theoretische Ausbeute von \(\ce{O_2}\) beträgt \(15.7 \: \text{g}\).

Schritt 3: Denken Sie über Ihr Ergebnis nach.

Die Masse des Sauerstoffgases muss kleiner sein als die \(40.0 \: \text{g}\) von Kaliumchlorat, das zersetzt wurde.

Jetzt werden wir die tatsächliche Ausbeute und die theoretische Ausbeute verwenden, um die prozentuale Ausbeute zu berechnen.

Schritt 1: Listen Sie die bekannten Mengen auf und planen Sie das Problem.

Bekannt

• Tatsächliche Ausbeute \(= 14.9 \: \text{g}\)
• Theoretische Ausbeute \(= 15.7 \: \text{g}\)

Unbekannt

• Prozentuale Ausbeute \(= ? \%\)

\

Verwenden Sie die obige prozentuale Ertragsgleichung.

Schritt 2: Lösen.

\

Schritt 3: Denken Sie über Ihr Ergebnis nach.

Da die tatsächliche Ausbeute etwas geringer ist als die theoretische Ausbeute, liegt die prozentuale Ausbeute knapp unter \(100\%\).