Prozentuale Ausbeute Rechner

Unser Prozentuale-Ausbeute-Rechner hilft dir dabei, zu verstehen, wie die prozentuale Ausbeute berechnet wird, und erklärt dir ihre Definition und Formel zur Berechnung.

Die Ermittlung der prozentualen Ausbeute ist ein wesentlicher Bestandteil jeder Art von synthetischer Laborarbeit, da sie darstellt, wie erfolgreich deine Reaktion ablief.

Nachdem du diese Seite durchgelesen hast, enthältst du Antworten auf Fragen wie „Was ist die prozentuale Ausbeute?” und „Wie berechnet man die prozentuale Ausbeute?”.

Was ist die prozentuale Ausbeute? Laut Definition ist die prozentualen Ausbeute ein Maß für die Wirksamkeit eines synthetischen Verfahrens, also wie gut deine Reaktion abgelaufen ist. Wenn jedes Molekül reagiert hätte und nichts verloren gegangen wäre, als du die Lösung von einem Becherglas in ein anderes gegossen hast, würde deine prozentuale Ausbeute $100\%$ betragen (das ist praktisch unmöglich). Wenn du dein Reaktionsgemisch versehentlich in den Abfluss geschüttet und alles verloren hättest, wäre deine prozentuale Ausbeute $0\%$, und wenn du noch viel Lösungsmittel mit dem Produkt hättest, wäre deine Ausbeute größer als $100\%$. Du bist immer noch unsicher, wie man die prozentuale Ausbeute bestimmt? Schau dir die Gleichung für die prozentuale Ausbeute unten an!

Eine prozentuale Ausbeute von $100\%$ entspricht der theoretischen Ausbeute: Berechne diese Menge mit Omni's Theoretische Ausbeute Rechner.

Die prozentuale Ausbeute wird als einfacher Prozentsatz ausgedrückt, der durch die tatsächliche Ausbeute (schaue dir in unserem Tatsächliche Ausbeute Rechner 🇺🇸 an, wie sie berechnet wird) deines Produkts (d. h., wie viel du von deinem Produkt hergestellt hast) und die theoretische Ausbeute des Produkts (d. h., die Masse, wenn kein einziges Molekül verloren gegangen wäre) berechnet wird. Die Formel für die prozentuale Ausbeute lautet:

wobei:

• $A_{\text{p}}$ — die prozentuale Ausbeute ist,
• $m_{\text{p},\text{tatsächlich}}$ — die tatsächliche Ausbeute des Produkts ist, und
• $m_{\text{p},\text{theoretisch}}$ — die theoretische Ausbeute des Produkts ist.

Für die Gleichung der prozentualen Ausbeute musst du zwei der drei Variablen kennen, es spielt keine Rolle, welche zwei! Wie jede Gleichung kann sie umgestellt werden, um die Unbekannte zu finden. Darüber musst du dir aber keine Gedanken machen, wenn du unseren intelligenten Rechner verwendest: gib einfach die beiden bekannten Variablen ein und er findet den Wert der fehlenden.

Wenn du wissen möchtest, wie du die prozentuale Ausbeute berechnen kannst, brauchst du zwei Werte: deine tatsächliche Ausbeute und die theoretische Ausbeute. Nehmen wir an, du hast beide Werte. Wie ermittelst du dann die prozentuale Ausbeute?

1. Vergewissere dich zunächst, dass beide Massen die gleichen Einheiten haben (verwende unseren Gewichtseinheiten Umrecher 🇺🇸, wenn du Hilfe benötigst😉).
2. Dividiere deine tatsächliche Ausbeute durch die theoretische Ausbeute.
3. Multipliziere diesen Wert mit $100$, um die prozentuale Ausbeute zu ermitteln.

Das war's. Nicht zu kompliziert, oder? Du kannst natürlich auch unseren Rechner für die prozentuale Ausbeute benutzen, um sie einfach und schnell zu berechnen. Ein Hinweis zu den erhaltenen Werten: Ein Wert über $100\%$ ist möglich, das liegt daran, dass sowohl in der Probe als auch in deinem Produkt Lösungsmittel enthalten sind. Trockne dein Produkt gründlich und wiege es erneut, um die wahre prozentuale Ausbeute zu ermitteln. Ein Wert von 100% ist unmöglich, denn es wird immer einige Moleküle geben, die nicht reagieren oder im Glasgefäßes zurückbleiben. Ein Wert von $70\%$ oder höher ist deshalb akzeptabel!

Zeit für ein paar Beispiele. Nehmen wir an, du führst eine nukleophile Additionsreaktion durch und bildest Hydroxyacetonitril aus Natriumcyanid und Aceton.

Ignorieren wir die Lösungsmittel unter dem Pfeil. Wir haben $5\ \text{g}$ Aceton mit $2\ \text{g}$ Cyanid umgesetzt, was eine theoretische Ausbeute von $6,\!54\ \text{g}$ Hydroxyacetonitril ergibt. Wenn wir nun das Experiment durchführen und $5,\!58\ \text{g}$ Hydroxyacetonitril erhalten, wie hoch ist dann die prozentuale Ausbeute?

• Wir wissen, dass unsere tatsächliche Ausbeute $5,\!58\ \text{g}$ und unsere theoretische Ausbeute $6,\!54\ \text{g}$ beträgt. Verwenden wir die Formel für die prozentuale Ausbeute von oben: $A_{\text{p}} =m_{\text{p},\text{tatsächlich}}/m_{\text{p},\text{theoretisch}}\cdot 100$ und füllen die Felder aus:

Die prozentuale Ausbeute beträgt $85,\!3\%$. Das war eine ziemlich erfolgreiche Reaktion! Du solltest dich bei der Berechnung der Ausbeute jetzt etwas sicherer fühlen. Schauen wir uns noch ein Beispiel an:

Du mischst $8\ \text{g}$ Kalziumkarbonat mit $9\ \text{g}$ Essigsäure, um $4,\!35\ \text{g}$ Aceton zu bilden. Toll! Jetzt führen wir diese Reaktion durch, aber leider erhalten wir nur $1\ \text{g}$ Aceton. Wie hoch ist die prozentuale Ausbeute?

• Unsere tatsächliche Ausbeute ist $1\ \text{g}$ und unsere theoretische Ausbeute ist $4,\!35\ \text{g}$. Wenn wir diese Werte in die Formel für die prozentuale Ausbeute einsetzten, erhalten wir folgendes Ergebnis:

Das ist eher suboptimal ... aber kein Grund zum Verzweifeln, denn dir bleibt noch genug Zeit im Labor, um es noch einmal zu versuchen. Diesmal gibst du dir wirklich Mühe, nichts von deinem Reaktionsgemisch zu verlieren, und am Ende erhältst du eine tatsächliche Ausbeute von $5,\!31\ \text{g}$. Das ist viel besser als beim vorherigen Versuch, also rechnest du die prozentuale Ausbeute aus:

Oh nein! Die prozentuale Ausbeute liegt über $100\%$, d. h. es ist noch etwas Lösungsmittel in unserem Produkt. Das bedeutet, dass wir unser Produkt weiter trocknen müssen. Nachdem wir unser Produkt erneut gewogen haben (dieses Mal ohne Lösungsmittel), stellen wir fest, dass es $4\ \text{g}$ wiegt. Berechnen wir nun die prozentuale Ausbeute:

Fantastisch! Jetzt solltest du die Grundlagen der Prozentrechnung beherrschen und damit das nötige Wissen haben, um das Beste aus deinen Reaktionen zu hohlen. Viel Spaß beim Rechnen!