Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Theoretisch percentage van een element berekenen
- Percentage opbrengst berekenen in een reactie
Elke chemische verbinding bevat een combinatie van atomen, en een manier om theoretisch percentage te begrijpen is om het te vergelijken met het percentage van een bepaald element in een verbinding. Dit percentage is niet gebaseerd op het aantal atomen, maar op de totale massa van het element ten opzichte van de massa van de verbinding.
Een andere manier om theoretisch percentage te begrijpen, is een chemische reactie. Bij elke reactie moet de totale molmassa van elk bij de reactie betrokken element worden behouden. U kunt de massa van elk product berekenen, zolang u de chemische formules van alle reactanten en producten kent. Dit is de theoretische opbrengst voor dat product. De werkelijke opbrengst is om een aantal redenen bijna altijd minder. De verhouding tussen werkelijke en theoretische opbrengst geeft u een hoeveelheid die procentuele opbrengst wordt genoemd.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Om het theoretische percentage van een element in een verbinding te berekenen, deelt u de molaire massa van het element door de massa van de verbinding en vermenigvuldigt u dit met 100. In een chemische reactie is de procentuele opbrengst van een product de werkelijke opbrengst gedeeld door de theoretische opbrengst. en vermenigvuldigd met 100.
Theoretisch percentage van een element berekenen
Om het theoretische percentage van elk element in een verbinding te berekenen, moet u de chemische formule van de verbinding kennen. Dit wetende, kun je de massa van de verbinding berekenen door de atoommassa's van elk van de elementen op te zoeken en ze bij elkaar op te tellen. Als een element een subscript volgt na zijn symbool, vermenigvuldigt u de massa van dat element met het subscript voordat u de sommatie uitvoert. Zodra u de massa van de verbinding kent, berekent u het theoretische percentage van elk element door de atoommassa van dat element - vermenigvuldigd met het subscript dat erop volgt in de formule - te delen door de massa van de verbinding en te vermenigvuldigen met 100.
Voorbeeld: wat is het theoretische percentage koolstof in methaan (CH4)?
Vind de massa in het periodiek systeem. De atoommassa van één mol koolstof (C) is 12,01 g en die van waterstof (H) is 1,01 g, afgerond op twee plaatsen.
Som de massa's koolstof en waterstof op. Vergeet niet om de massa waterstof met 4 te vermenigvuldigen, omdat het molecuul vier waterstofatomen bevat, aangegeven door het subscript. Dit geeft een massa van 16,05 g voor het methaanmolecuul.
Deel de massa koolstof door de massa methaan en vermenigvuldig met 100.
(12.01 ÷ 16.05) × 100 = 74.83%
Merk op dat, hoewel methaan vier waterstofatomen en slechts één koolstofatoom bevat, koolstof driekwart van de verbinding uitmaakt.
Percentage opbrengst berekenen in een reactie
Je berekent de theoretische opbrengst van een bepaald product in een reactie uit de evenwichtige vergelijking voor de reactie, en je bepaalt de werkelijke opbrengst door experiment. Er is geen manier om de werkelijke opbrengst te voorspellen - u moet het meten. De procentuele opbrengst is de werkelijke opbrengst gedeeld door de theoretische opbrengst vermenigvuldigd met 100.
Voorbeeld: calciumcarbonaat (CaCO3) lost op in water om calciumbicarbonaat (CaO) en koolstofdioxide (CO te produceren2). Als 16 g CaCO3 levert 7,54 g CaO op, wat is de procentuele opbrengst van CaO?
De evenwichtige vergelijking voor de reactie is: CaCO3 -> CaO + CO2.
Deel de gemeten massa calciumcarbonaat (16 g) door de molaire massa van de verbinding (100 g) om 16 - 100 = 0,16 mol te verkrijgen.
Volgens de vergelijking, één mol CaCO3 produceert één mol CaO, dus 0,16 mol CaCO3 produceert 0,16 mol CaO. De molmassa van CaO is 56 g, dus 0,16 mol van de verbinding = 56 g x 0,16 = 8,96 g.
In dit experiment werd slechts 7,54 g CaO teruggewonnen, dus het percentage opbrengst is:
(7.54 ÷ 8.96) × 100 = 84.15%