Hvordan man beregner teoretisk udbytte problemer

October 16

Hvordan man beregner teoretisk udbytte problemer

Det teoretiske udbytte af en reaktion er den mængde produkt, det vil dannes, hvis reaktionen gik hele vejen til afslutning, har omvendte reaktion ikke forekomme, var der ingen sidereaktioner, og det ønskede produkt kan isoleres uden tab. Med andre ord, det er udbyttet, du ville få i en perfekt verden. Sammenligning af teoretiske udbytte til det faktiske udbytte giver din procent udbytte, en fælles måleenhed ofte til at bedømme effektiviteten af ​​en syntese i organisk kemi. Her er hvordan man beregner teoretisk udbytte.

Vejledning


• Skriv den kemiske ligning for den reaktion, der finder sted, og afbalancere det. Forestil, for eksempel, at du tilføjer en Grignardreagens, methylmagnesiumchlorid, at acetone efterfulgt af syre-vand oparbejdning. Reaktionen ligning ville være som følger: CH3MgCl + (CH3) 2CO + H2O ----> (CH3) 3COH + Mg (OH) CI Bemærk først, at du ikke er særlig bekymret over de uorganiske produkter - som det er sædvanligt i økologisk kemi. Hvad du ønsker, er det økologiske produkt, du har syntetiseret, tert-butyl alkohol (mere korrekt, 2-methyl-2-propanol).

• Bemærk forholdet mellem reaktanter og produkter i dit kemiske ligning. Eksempel: Den kemiske ligning er CH3MgCl + (CH3) 2CO + H2O ----> (CH3) 3COH + Mg (OH) Cl. Forholdet mellem Grignard-reagenset og acetone er 1: 1, og forholdet mellem hver af disse og produktet er 1: 1. Derfor, for hver 1 mol methylmagnesiumchlorid du blander med 1 mol acetone, bør du få 1 mol produkt.

• Undersøg, hvor meget af hver reagens du brugte i din syntese. Typisk, når du udfører et eksperiment, vil du vejer eller måler mængden af ​​reagenser, du bruger, før du gør det. Eksempel: Antag, at du var i stand til at beregne, hvor meget Grignardreagens du havde fra mængden af ​​magnesium, du har tilføjet til methylchlorid når forberede din Grignard, og antage, at du har fundet du havde cirka fire gram magnesium methylchlorid. Antag, at du havde også 10 gram acetone.

• Find molarmasse hver reaktant og produkt ved at multiplicere antallet af gange, hvert element vises i formel ved sin vægt noteret på den periodiske tabel. Eksempel: Acetone indeholder tre kulstofatomer, seks hydrogenatomer og et oxygen, så at finde sin molarmasse, multipliceres kulstofmasse om det periodiske system med 3, massen af ​​hydrogen med 6 og massen af ​​oxygen med 1, derefter tilføje alle disse numre sammen. (12) x3 + 6x1 + 16x1 = 58 gram per mol. Den molære masse af tert-butylalkohol er 74 gram per mol og det molære masse af methylmagnesiumchlorid er 39 gram per mol.

• Konverter masserne af reagenser, du har tilføjet til mol ved at dividere massen af ​​hver af dens molære masse. Eksempel: Du har tilføjet fire gram af methylmagnesiumchlorid i diethylether opløsning og 10 g acetone. Den molære masse af methylmagnesiumchlorid er 39 gram, og acetone er 58 gram. Derfor: 4/39 = 0,103 mol methylmagnesiumchlorid 10/58 = 0,172 mol acetone

• bestemme, hvor mange mol produkt kan produceres baseret på mol af reaktanter til stede. Dette er din maksimale teoretiske udbytte. Eksempel: Forholdet mellem reaktanterne i ligningen er 1: 1, og forholdet mellem hver reaktant og produktet er 1: 1. Derfor kan man kun producere så mange mol tert-butylalkohol, som der er mol reaktanter, og uanset hvilken reaktant er til stede i mindre mængde vil bestemme, hvor meget produkt kan teoretisk producere. Du har flere mol acetone, end du gør methylmagnesiumchlorid, så methylmagnesiumchlorid grænser, hvor mange mol produkt, du kan gøre. Da forholdet mellem methylmagnesiumchlorid og tert-butylalkohol i ligningen er 1: 1, kan man kun producere 0,103 mol tert-butylalkohol på mest. Dette er din teoretiske udbytte i mol.

• Konverter mol maksimale teoretiske udbytte til gram (om ønsket) ved at multiplicere antallet af mol produkt ved den molære masse af produktet. Eksempel: Den molære masse af tert-butylalkohol er omkring 74 g per mol, så 0,103 mol x 74 g per mol = 7,622 gram.