Hvordan beregne teoretisk prosent

Innhold

• TL; DR (for lang; ikke lest)
• Beregne teoretisk prosentandel av et element
• Beregning av prosentvis avkastning i en reaksjon

Hver kjemiske forbindelse inneholder en kombinasjon av atomer, og en måte å forstå teoretisk prosent på er å likestille den med prosentandelen av et bestemt element i en forbindelse. Denne prosentandelen er ikke basert på antall atomer, men på den totale massen til elementet i forhold til massen til forbindelsen.

En annen måte å forstå teoretisk prosent på er en kjemisk reaksjon. I enhver reaksjon må den totale molære massen til hvert element involvert i reaksjonen bevares. Du kan beregne massen til hvert produkt så lenge du kjenner de kjemiske formlene for alle reaktanter og produkter. Dette er det teoretiske utbyttet for det produktet. Den faktiske avkastningen er nesten alltid mindre av flere årsaker. Forholdet mellom faktisk og teoretisk avkastning gir deg en mengde som kalles prosent utbytte.

TL; DR (for lang; ikke lest)

For å beregne den teoretiske prosentandelen av et element i en forbindelse, dele den molære massen til elementet med massen av forbindelsen og multiplisere med 100. I en kjemisk reaksjon er prosentutbyttet til et produkt det faktiske utbyttet dividert med dets teoretiske utbytte og multiplisert med 100.

Beregne teoretisk prosentandel av et element

For å beregne den teoretiske prosenten av hvert element i en forbindelse, må du kjenne den kjemiske formelen til forbindelsen. Når du vet dette, kan du beregne massen til forbindelsen ved å slå opp atommassene til hvert av elementene og legge dem sammen. Hvis et element har et abonnement som følger symbolet, multipliserer du massen til elementet med abonnementet før du gjør summeringen. Når du har kjent massen til forbindelsen, beregner du den teoretiske prosenten av hvert element ved å dele atommassen til det elementet - multiplisert med underskriptet som følger det i formelen - med massen til forbindelsen og multiplisere med 100.

Eksempel: Hva er den teoretiske prosentandelen av karbon i metan (CH₄)?

Finn massene i periodiske tabeller. Atommassen til en mol karbon (C) er 12,01 g, og den for hydrogen (H) er 1,01 g, avrunding til to steder.

Sum massene av karbon og hydrogen. Husk å multiplisere massen av hydrogen med 4 fordi det er fire hydrogenatomer i molekylet, indikert med abonnementet. Dette gir en masse på 16,05 g for metanmolekylet.

Del massen av karbon med massen av metan og multipliser med 100.

(12.01 ÷ 16.05) × 100 = 74.83%

Merk at selv om metan inneholder fire hydrogenatomer og bare ett karbonatom, utgjør karbon tre fjerdedeler av forbindelsen.

Beregning av prosentvis avkastning i en reaksjon

Du beregner det teoretiske utbyttet av et bestemt produkt i en reaksjon fra den balanserte ligningen for reaksjonen, og du bestemmer det faktiske utbyttet ved eksperiment. Det er ingen måte å forutsi faktisk avkastning - du må måle det. Prosentutbyttet er den faktiske avkastningen dividert med den teoretiske avkastningen ganget med 100.

Eksempel: Kalsiumkarbonat (CaCO₃) løses opp i vann for å produsere kalsiumbikarbonat (CaO) og karbondioksid (CO₂). Hvis 16 g CaCO₃ gir 7,54 g CaO, hva er prosentvis utbytte av CaO?

Den balanserte ligningen for reaksjonen er: CaCO₃ -> CaO + CO₂.

Del den målte massen av kalsiumkarbonat (16 g) med den molære massen til forbindelsen (100 g) for å få 16 ÷ 100 = 0,16 mol.

I følge ligningen en mol CaCO₃ produserer en mol CaO, så 0,16 mol CaCO₃ produserer 0,16 mol CaO. Molmassen til CaO er 56 g, så 0,16 mol av forbindelsen = 56 g x 0,16 = 8,96 g.

I dette eksperimentet ble bare 7,54 g CaO utvunnet, så prosentvis utbytte er:

(7.54 ÷ 8.96) × 100 = 84.15%