Was ist der theoretische Ertrag?

Theoretische Ausbeute einer chemischen Reaktion ist die Menge eines Produkts einer Reaktion, bei der der limitierende Reaktant vollständig verbraucht wurde.Während Chemiker lernen, chemische Gleichungen auszugleichen, wird in der Praxis ein Reaktant in weniger als stöchiometrischen Mengen vorhanden sein.Der Reaktant wird einschränken, wie viel Produkt aus der Reaktion möglich ist.Die Methode zur Berechnung der theoretischen Ausbeute ist unkompliziert.Die Anwendung dieser Berechnung in einer realen Umgebung ist nützlicher, aber komplexer.

Im ersten Schritt der Berechnung der theoretischen Ausbeute wird die ausgewogene chemische Gleichung geschrieben und das Verhältnis der Mol jedes Reaktanten untersucht.Die Menge jedes Reaktanten wird durch Abwägen von Reagenzien, Messungskonzentrationen oder Verwendung von Standardlösungen bestimmt.Der limitierende Reaktant wird durch die Umwandlung der Menge an Reaktanten in Mol jedes Reaktanten und der Bestimmung gefunden, basierend auf den Verhältnissen des ersten Schritts, den Reaktant ausgeht, bevor die anderen Reaktanten alle verwendet werden.Das Verhältnis von Produktmolen zu Mol des begrenzenden Reaktanten aus der ausgewogenen Gleichung wird mit den Molen des begrenzenden Reaktanten multipliziert, um die Produktmolen zu finden.Anschließend wird diese Antwort unter Verwendung des Molekulargewichts des Produkts in Gramm des Produkts oder einer anderen geeigneten Maßnahme umgewandelt.Die Reaktionsprodukte werden durch Experiment vorhergesagt und bestätigt.Eine ausgewogene chemische Gleichung wird unter Verwendung der Reaktion geschrieben.Angesichts der Startkonzentrationen jedes Reaktanten wird der limitierende Reaktant gewählt, und die Ausbeute wird basierend darauf berechnet, dass der Reaktant vollständig in Produkt umgewandelt wird.In zukünftigen Experimenten oder Probenanalysen wird die tatsächliche Ausbeute mit der theoretischen Ausbeute und den Ursachen des festgelegten Produktverlusts verglichen.

Um die theoretische Ausbeute zu berechnen, muss die Reaktanten und Produkte der Reaktion bekannt sind.Dies kann im realen industriellen Umgebungen im Vergleich zu Laborbedingungen komplexer sein.Die Reaktion kann beispielsweise innerhalb eines sauren oder grundlegenden Zustands auftreten, und es kann Korrosion von Rohren geben, die Metalle freisetzen, die als Katalysatoren wirken können.Laborberechnungen sollten durch Proben unterstützt werden, die aus dem interessierenden Prozess stammen.Diese Reaktionen können häufig fast 100% der theoretischen.Organische Reaktionen erzeugen häufig viel mehr Nebenprodukte aufgrund weniger reiner Reaktantenströme und der Vielzahl möglicher Reaktionen.Industrielle Prozesse, bei denen organische Reaktionen in der Industrie beteiligt sind, liefern selten Ergebnisse, die sich dem theoretischen Ertrag nähern.Diese Prozesse erfordern normalerweise nachfolgende Trennungs- und Reinigungsschritte.