Ausbeute berechnen
Hier können Sie die Ausbeute berechnen, also wie viel Prozent der theoretisch möglichen Produktmenge tatsächlich entstanden sind. Beispiel: 8,5 g erhalten bei 10 g theoretisch ergeben 85 %.
Beispiel: Theoretische Ausbeute: Direkt eingeben · Tatsächliche Ausbeute 8,5 g · Theoretische Ausbeute 10 g → Ergebnis: Ausbeute = 85 % (8,5 g von 10 g theoretisch). Quelle: Wikipedia – Yield (chemistry): percent yield = actual / theoretical × 100 %. Stand: .
So wird gerechnet
Die prozentuale Ausbeute vergleicht die tatsächlich erhaltene Produktmenge mit der Menge, die bei vollständiger, verlustfreier Reaktion theoretisch entstehen würde. Sie ist ein Maß dafür, wie effizient eine Synthese war, und wird im Labor fast immer angegeben.
Formeln
Ausbeute = tatsächliche Ausbeute / theoretische Ausbeute · 100 %. Die theoretische Ausbeute folgt aus dem limitierenden Edukt, also dem Ausgangsstoff, der zuerst verbraucht ist: m_theo = (m_Edukt / M_Edukt) · (ν_Produkt / ν_Edukt) · M_Produkt. Dabei sind ν die Koeffizienten der ausgeglichenen Reaktionsgleichung.
Beispiel
Beim Brennen von Calciumcarbonat (CaCO₃ → CaO + CO₂, beide Koeffizienten 1) werden 10 g CaCO₃ (M = 100,09 g/mol) eingesetzt. Das sind 0,0999 mol, die theoretisch 0,0999 mol CaO (M = 56,08 g/mol) liefern, also 5,603 g. Erhält man tatsächlich 4,8 g, beträgt die Ausbeute 4,8 / 5,603 · 100 % ≈ 85,67 %. Wird die theoretische Ausbeute 10 g direkt vorgegeben und es entstehen 8,5 g, sind es 85 %.
- Die Reaktionsgleichung muss ausgeglichen sein; sonst stimmen die Koeffizienten nicht.
- Gibt es mehrere Edukte, ist das limitierende Edukt dasjenige mit der kleinsten Stoffmenge, geteilt durch seinen Koeffizienten.
- Ausbeuten über 100 % deuten auf Fehler hin, etwa Lösungsmittelreste im Produkt.
Häufige Fragen
Wie berechnet man die prozentuale Ausbeute?
Man teilt die tatsächliche Ausbeute durch die theoretische und multipliziert mit 100. Beispiel: 8,5 g / 10 g · 100 % = 85 %.
Wie bestimmt man die theoretische Ausbeute?
Aus der Stoffmenge des limitierenden Edukts, dem Verhältnis der Koeffizienten und der molaren Masse des Produkts. Im Beispiel 10 g CaCO₃ ergeben theoretisch 5,603 g CaO.
Warum ist die Ausbeute meist unter 100 %?
Wegen unvollständiger Reaktion, Nebenprodukten und Verlusten beim Isolieren und Reinigen des Produkts.
Quellen und Rechtsgrundlagen
- Wikipedia – Yield (chemistry): percent yield = actual / theoretical × 100 %
- IUPAC – Atomgewichte (Ca 40,078, C 12,011, O 15,999 → CaCO₃ 100,09; CaO 56,08 g/mol)
- Brown/LeMay/Bursten, Chemistry: The Central Science, Kap. „Limiting reactants and theoretical yields“ (siehe Wikipedia – Limiting reagent)
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