So berechnen Sie die prozentuale Rendite und die theoretische Rendite • BUOM

3. September 2021

In der Chemie wird die prozentuale Ausbeute verwendet, um festzustellen, wie effektiv ein Experiment war. Die Ergebnisse weichen häufig von den getroffenen Vorhersagen oder Hypothesen ab. Die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Ergebnis und Ihrem erwarteten Ergebnis wird anhand einer prozentualen Rendite berechnet. In diesem Artikel schauen wir uns an, was Zinsertrag ist und definieren die drei Hauptschritte bei der Berechnung des Zinsertrags.

Was ist die Zinsrendite?

Die prozentuale Ausbeute ist eine berechnete Zahl, die den prozentualen Unterschied zwischen der theoretischen Ausbeute und der tatsächlichen Ausbeute im Experiment angibt. Wenn Sie mit verschiedenen Lösungen experimentieren oder chemische Lösungen herstellen, entstehen Nebenprodukte und eigentlich beabsichtigte Produkte. Nebenprodukte sind das, was nach der Produktion oder dem Experimentieren übrig bleibt und unbrauchbar ist. Bei der Herstellung mit einem chemischen Verfahren reduzieren weniger Nebenprodukte die Produktionskosten, da weniger Abfall anfällt. Die prozentuale Ausbeute zeigt an, wie viel Produkt noch übrig ist, und hilft Ihnen bei der Formulierung eines Plans zur Abfallreduzierung bei chemischen Reaktionen.

Theoretische Ausgabe

Die theoretische Ausbeute ist die Menge potenzieller Produkte, die bei einer chemischen Reaktion entstehen. Es wird davon ausgegangen, dass alle Produkte ausgelastet waren und die Reaktion nicht vorzeitig endete. Es ist wichtig, die theoretische Ausbeute zu kennen und zu bestimmen, sowohl in der Anfangsphase der Chemie als auch in der fortgeschrittenen Praxis in der Chemietechnik und anderen Bereichen, da sie die Effizienz einer Reaktion angibt. Um Produkte auf chemischer Basis herzustellen, ist es wichtig zu wissen, wie man die Produktionskosten senkt und den Materialeinsatz mit wenig oder gar keinem Abfall maximiert.

Diese Idee basiert in erster Linie auf einer ausgewogenen Gleichung. Sobald die Gleichung ausgeglichen ist, berechnen Sie die theoretische Rendite.

So berechnen Sie die theoretische Rentabilität

Um die theoretische Ausbeute zu berechnen und sicherzustellen, dass Sie von jedem Reaktanten die richtige Menge haben, um alle Materialien effizient zu nutzen, können Sie die folgende Formel als Grundlage verwenden.

1. Bestimmen Sie die Anzahl der Mol

Abhängig von Ihrer Chemikalie, ob fest, flüssig oder gasförmig, bestimmen Sie die Molzahl für jedes verwendete Reagenz. Bei Feststoffen wird die Masse einer Chemikalie durch ihre Molekülmasse dividiert. Wenn Sie mit Flüssigkeiten oder Gasen arbeiten, müssen Sie mit Volumen und Dichte multiplizieren und schließlich durch das Molekulargewicht dividieren.

2. Bestimmen Sie das limitierende Reagenz

Bestimmen Sie den chemischen Reaktanten mit der kleinsten Molzahl, indem Sie in jeder Gleichung das Molekulargewicht mit der Molzahl multiplizieren. Die Antwort, die die kleinste Zahl ergibt, ist der limitierende Reaktant. Dies ist das Reagenz, das Ihnen am schnellsten ausgeht, wodurch Ihre Ergebnisse oder Ihr Produkt eingeschränkt werden.

3. Bestimmen Sie das Verhältnis

Multiplizieren Sie mithilfe einer chemischen Gleichung das Verhältnis zwischen dem limitierenden Reaktanten und dem Produkt, indem Sie die Anzahl der Mol des Reaktanten begrenzen.

4. Multiplizieren Sie erneut

Der letzte Schritt zur Bestimmung der theoretischen Ausbeute besteht darin, die Anzahl der Mol des Produkts mit dem Molekulargewicht des Produkts zu multiplizieren.

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Tatsächlicher Ertrag

Die tatsächliche Ausbeute ist die tatsächliche Produktmenge, die durch eine chemische Reaktion erzeugt wird. Während die theoretische Ausbeute die Menge darstellt, die aus der Reaktion gewonnen werden könnte, und 100 % Produkt voraussetzt, ist die tatsächliche Ausbeute normalerweise geringer. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass nur wenige Reaktanten vollständig sind oder nicht alle Produkte erhalten werden können. Wenn das resultierende Produkt filtriert werden muss oder an der Innenseite des Glases festklebt, wirken sich diese Variablen auf die tatsächliche Ausbeute aus. Die Formel zur Ermittlung der tatsächlichen Rendite ist einfach: Sie multiplizieren den Prozentsatz und die theoretische Rendite miteinander.

Begrenzungsreagenz und Überschussreagenz

Bei einer chemischen Reaktion gibt es sowohl limitierende als auch überschüssige Reaktanten. Limitierende Reagenzien haben kleinere Mengen und bestimmen, wie viel Produkt produziert wird. Daher sind die limitierenden Reaktanten oft gleich dem Produkt. Überschüssige Reaktanten sind eine Chemikalie oder verbleibende Chemikalien, die Nebenprodukte einer Reaktion sind. Das limitierende Reagenz ist wichtig, da für eine höhere Effizienz eine ausgewogene Reaktion erforderlich ist. Das Verhältnis von limitierendem Reagenz bzw. limitierendem Reagenz zu überschüssigem Reagenz sollte möglichst bei 1:1 liegen. Je ausgewogener die Lösung, desto weniger Abfall.

So berechnen Sie die prozentuale Rendite in 4 Schritten

Berechnen Sie die prozentuale Rendite mithilfe der folgenden Schritte:

1. Bestimmen Sie die theoretische Ausbeute. Die theoretische Ausbeute ist wichtig, da sie die potenziellen Ergebnisse oder Produkte einer Reaktion bei maximaler Produktivität angibt.

2. Notieren Sie Ihre tatsächliche Rendite. Bei der Berechnung zeigt die tatsächliche Ausbeute die tatsächliche Menge des durch die Reaktion erzeugten Produkts.

3. Teilen Sie die tatsächliche Leistung durch die theoretische Leistung. Durch Division der tatsächlichen Ausbeute durch die theoretische Ausbeute kann der Dezimalprozentsatz der prozentualen Ausbeute ermittelt werden.

4. Mit 100 multiplizieren, um in einen Prozentsatz umzuwandeln. Um die prozentuale Ausbeute zu ermitteln und den Gesamtprozentsatz zu berechnen, nehmen Sie die Dezimalergebnisse aus dem vorherigen Schritt und multiplizieren Sie sie mit 100. Dies ist die prozentuale Ausbeute einer chemischen Reaktion, die dabei hilft, die größte Produktmenge mit der geringsten Menge an Abfall zu produzieren dient dazu, die Effizienz der Methode anzuzeigen.

Beispiel

Insbesondere bei der Arzneimittelherstellung gewährleistet die Kenntnis der prozentualen Ausbeute die Reinheit der Chemikalie und des Arzneimittels. Wenn man bei der Herstellung oder Durchführung chemischer Reaktionen von Anfang an die Gleichung ausbalanciert, verringert sich auch die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination. Hier ist ein Beispiel für die Schritte, die Sie unternehmen müssen, um den prozentualen Ertrag zu ermitteln:

Wenn Ihr Produkt 0,198 g Paracetamol enthält, verwenden Sie 0,157 g p-Acetaminphenol und 0,486 g Essigsäureanhydrid. P-Acetaminphenol ist das limitierende Reagens.

1. Um die theoretische Ausbeute zu ermitteln, multiplizieren Sie die mit 0,157 g angegebene Paracetamolmasse mit der Molmasse des Paracetamols. In diesem Fall sind es 151,2 g. Daraus ergibt sich eine theoretische Ausbeute von 0,217 g.

2. Bestimmen Sie dann die dezimale prozentuale Ausbeute anhand der chemischen Formel. Die tatsächliche Paracetamolausbeute beträgt 0,198 g und wird durch die theoretische Ausbeute von 0,217 dividiert. Beachten Sie, dass die tatsächliche Ausbeute um 0,19 unter der theoretischen Ausbeute lag. Die dezimale prozentuale Ausbeute beträgt 0,91244.

3. Um die prozentuale Ausbeute zu ermitteln und festzustellen, wie effizient eine chemische Reaktion ist, multiplizieren Sie den Dezimalprozentsatz 0,91244 mit 100. Die prozentuale Ausbeute beträgt 91,2. Diese chemische Reaktion hinterlässt weniger als 10 % Nebenprodukte, was zu einer geringen Abfallmenge führt und die Methode effektiv macht.