Theoretische opbrengst is de hoeveelheid a Product verkregen uit de volledige omzetting van het beperkende reagens in een chemische reactie. Het is de hoeveelheid product die het gevolg is van een perfecte (theoretische) chemische reactie, en dus niet hetzelfde als de hoeveelheid die u daadwerkelijk krijgt van een reactie in het laboratorium. Theoretische opbrengst wordt meestal uitgedrukt in grammen of mol.
In tegenstelling tot de theoretische opbrengst, de werkelijke opbrengst is de hoeveelheid product die daadwerkelijk door een reactie is geproduceerd. De werkelijke opbrengst is meestal een kleinere hoeveelheid omdat weinig chemische reacties met 100% efficiëntie verlopen vanwege het verlies van het product en omdat er andere reacties kunnen optreden die de Product. Soms is een werkelijke opbrengst meer dan een theoretische opbrengst, mogelijk vanwege een secundaire reactie die extra product oplevert of omdat het teruggewonnen product onzuiverheden bevat.
De verhouding tussen werkelijke opbrengst en theoretische opbrengst wordt meestal gegeven als procent opbrengst:
Percentage opbrengst = massa van werkelijke opbrengst / massa van theoretische opbrengst x 100%
Hoe theoretische opbrengst te berekenen
Theoretische opbrengst wordt gevonden door de beperkende reactant van een uitgebalanceerde chemische vergelijking te identificeren. Om het te vinden, is de eerste stap om breng de vergelijking in evenwicht, als het uit balans is.
De volgende stap is het identificeren van de beperkende reactant. Dit is gebaseerd op de molverhouding tussen de reactanten. De beperkende reactant wordt niet in overmaat gevonden, dus de reactie kan niet verder gaan zodra deze is opgebruikt.
Om de beperkende reactant te vinden:
- Als de hoeveelheid reactanten in mol wordt gegeven, zet u de waarden om in gram.
- Verdeel de massa van de reactant in gram door het molecuulgewicht in gram per mol.
- Als alternatief kunt u voor een vloeibare oplossing de hoeveelheid van een reactantoplossing in milliliter vermenigvuldigen met de dichtheid in gram per milliliter. Verdeel vervolgens de resulterende waarde door de molaire massa van de reactant.
- Vermenigvuldig de massa verkregen met behulp van beide methoden met het aantal mol reactant in de evenwichtige vergelijking.
- Nu ken je de moedervlekken van elke reactant. Vergelijk dit met de molaire verhouding van de reactanten om te beslissen welke in overmaat beschikbaar is en welke het eerst zal opgebruikt worden (de beperkende reactant).
Zodra u de beperkende reactant hebt geïdentificeerd, vermenigvuldigt u de mol beperkende reactietijden de verhouding tussen mol beperkende reactant en product uit de evenwichtige vergelijking. Dit geeft u het aantal mol van elk product.
Om de grammen product te krijgen, vermenigvuldigt u de mol van elk product met zijn molecuulgewicht.
Bijvoorbeeld, in een experiment waarin je acetylsalicylzuur (aspirine) bereidt uit salicylzuur, weet je van de evenwichtige vergelijking voor aspirinesynthese dat de molverhouding tussen het beperkende reagens (salicylzuur) en het product (acetylsalicylzuur) 1: 1 is.
Als u 0,00153 mol salicylzuur heeft, is de theoretische opbrengst:
Theoretische opbrengst = 0,00153 mol salicylzuur x (1 mol acetylsalicylzuur / 1 mol salicylzuur) x (180,2 g acetylsalicylzuur / 1 mol acetylsalicylzuur
Theoretische opbrengst = 0,276 gram acetylsalicylzuur
Bij het bereiden van aspirine krijgt u dat bedrag natuurlijk nooit. Als u te veel krijgt, heeft u waarschijnlijk overtollig oplosmiddel of is uw product onzuiver. Waarschijnlijker wordt u veel minder omdat de reactie niet 100 procent zal doorgaan en u een product verliest dat probeert het te herstellen (meestal op een filter).