Berechnung der Ausbeute (Chemie)?

Das Internet hat mir leider nicht weitergeholfen oder vielleicht habe ich es auch einfach nicht verstanden. Ich weiß, dass ich die tatsächliche Ausbeute durch die theoretische Ausbeute teilen und das mal 100 nehmen muss. Damit bekomm ich die Prozentzahl der Ausbeute meines Präparates.. aber wie komme ich auf die theoretische Ausbeute?? Meine tatsächliche hab ich ja durchs wiegen..

Comments

[Kiowa89]

Um welches Präparat handelt es sich denn? Damit ich es am Beispiel erklären kann

[Lalalala972]

Cobaltferrit. 0,5g Cobalt(II)chlorid und 2g Ammoniumeisen(III)sulfat wurden mit 70mL dest. Wasser gelöst und mit 1M verdünnter NaOH gekocht, wenn das hilft..

[Kiowa89]

Auf was wird die Ausbeute bezogen?

[Lalalala972]

Ich soll einfach berechnen was wir für ne Ausbeute am Ende hatten mehr kann ich nicht sagen😂 Unser Glas hat leer 9,8g gewogen und mit dem Präparat dann 10,2g..

Answer 1

[indiachinacook]

Durch eine stöchiometrische Rechnung. Du weißt ja, wieviel der Ausgangs­stoffe Du ein­gesetzt hast, und kannst daraus berechnen, wieviel Produkt sich binden sollte, wenn alles richtig reagiert und das Produkt vollständig abgetrennt werden könnte.

P.S.: Da Du jetzt ein Beispiel anbietest, kann ich es Dir vorrechnen. Zuerst brauchst Du eine Reaktionsgleichung. Die muß nur partiell richtig sein (die Metallatome müssen aus­geglichen sein), es würde also

CoCl₂ + 2 (NH₄)Fe(SO₄)₂ ⟶ CoFe₂O₄

ausreichen. Die vollständige Reaktionsgleichung enthält zwar mehr Information, aber wir brauchen nichts davon. Trotzdem, der Vollständigkeit halber:

CoCl₂ + 2 (NH₄)Fe(SO₄)₂ + 10 NaOH ⟶ CoFe₂O₄ + 2 NH₃ + 2 NaCl + 4 Na₂SO₄ + 6 H₂O

Als nächstes berechnen wir die Stoffmengen. Du schreibst salopp „0.5 g Cobalt(II)­chlorid und 2 g Ammonium­eisen(III)­sulfat“, und das ist grob verwirrend, weil natürlich beide mit ihrem Kristallwasser eingewogen werden, und das müssen wir bei den mo­la­ren Massen berücksichtigen:

• Cobalt(II)chlorid kristallisiert als Hexahydrat CoCl₂ ⋅ 6 H₂O mit der molaren Masse M=237.93 g/mol. Die Stoffmenge beträgt also n=m/M=2.1 mmol.
• Das andere Biest ist ein Alaun der allgemeine Formeln M⁺ᴵM⁺ᴵᴵᴵ(SO₄)₂ und kristalli­siert wie für diese Salze üblich als Dodecahydrat NH₄Fe(SO₄)₂ ⋅ 12 H₂O (M=​482.25 g/mol), also ist die Stoffmenge n=m/M=4.1 mmol. Das ist ungefähr doppelt soviel wie vom CoCl₂, und paßt damit zur Stöchiometrie der Reaktion.
• Laut Reaktionsgleichung entsteht aus 1 mol CoCl₂ genau 1 mol Produkt, oder aus 2 mol NH₄FeSO₄ ebenfalls 1 mol Produkt. Das Produkt CoFe₂O₄ hat die molare Masse M=234.619 g/mol.

Wir wissen also, daß wir 2.1 mmol Produkt erwarten, oder m=nM=0.49 g. Wenn Du im Experiment z.B. 0.41 g CoFe₂O₄ herausbekommen hast, dann beträgt Deine Ausbeute
η = 0.41/0.49 = 84%

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Comments

[Lalalala972]

Danke für die Rechnung. Ich hab versucht nachzurechnen und fast alles verstanden, außer was du berechnest hast um auf die 2.1M als Produkt erwartung zu kommen. Tut mir leid ich checks echt nicht😂 schon wieder zu viel chemie heute

[indiachinacook]

@Lalalala972

Steht doch i der Bullet-Liste Punkt 3: Laut Reaktionsgleichug ergebt 1 mol CoCl₂ 1 Mol CoFe₂O₄, und 1 mol NH₄Fe(SO₄)₂ ergibt ½ mol CoFe₂O₄.

Du setzt 2.1 mmol CoCl₂ und 4.1 mmol NH₄Fe(SO₄)₂ ein. Also erwartest Du 2.1 mmol CoFe₂O₄, nämlich gleich viel wie CoCl₂ und halb soviel wie NH₄Fe(SO₄)₂.

[Lalalala972]

Danke, aber ich steh tzd voll aufm Schlauch. Was ist denn jetzt die Formel wo mit ich herausfinde was erwartet wurde.???

[indiachinacook]

@Lalalala972

Ich habe es Dir jetzt in der Antwort vorgerechnet.

[MeisterRuelps, UserMod Light]

Anders formuliert: (Was ich hab geteilt durch was ich erwarte) x 100 % :)

Answer 2

[Kiowa89]

Also ich vermute mal dass man es auf das Cobalt(II)Chlorid bezogen wird, da es die genauste Angabe ist. Zunächst brauchst du die Molaren Massen von Copald(II)chlorid und Cobaldferrit.

Dann hast du sicherlich die Reaktionskleichung in der ein Teilchen Cobaldchlorid mit einem Teilchen Ammoniumeisensulfat zu einem Teilchen Cobaltferrit reagiert. Gehe ich mal davon aus, hab die Gleichung nicht im Kopf. Daraus geht hervor dass ein Mol CoCl2 zu einem mol Cobaltferrit reagiert.

Das heißt die Stoffmenge n der beiden ist gleich. n=m/M (masse durch Molare masse) du rechnest n von CoCl2 aus, dadurch hast du gleichzeitig n deines Produkts. Jetzt kannst du die Formel so umstellen dass du m=n*M hast und die theoretische Ausbeute berechnen.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung