Organische Chemie
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Organische Chemie Fragen und Antworten zur Chemie der Kohlenwasserstoffe. Hier kann alles von funktionellen Gruppen über Reaktionsmechanismen zu Synthesevorschriften, vom Methan zum komplexen Makromolekül diskutiert werden.

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Alt 10.01.2018, 12:28   #1   Druckbare Version zeigen
c.splif weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 55
Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Hallo, ich hab ein Problem mit dem Berechnen der theoretischen und der tatsächlichen Ausbeute.

Angabe: 10g Benzaldehyd und 15g Essigsäureanhydrid reagieren. 10g vom Produkt werden isoliert. Berechnen Sie die theoretische Ausbeute in % und die tatsächliche Ausbeute des oben beschriebenen 10g Endprodukts, ebenfalls in %.

Ansatz:
C7H6O + C4H6O3 -> C9H8O2 + C2H4O2
10g + 15g -> 10g

n(C7H6O)= 0,0943 -> limitierender Faktor
n(C4H6O3)=0,147

weiter weiß ich leider nicht...
Kann mir jemand eine Schritt für Schritt erklärung geben, wie man die tatsächliche und die theoretische Ausbeute berechnet und was da der genaue Unterschied ist?

Danke schon mal im Voraus!
c.splif ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2018, 13:04   #2   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 20.664
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Du mußt zuerst die passende Reaktionsgleichung formulieren(wird mit summenformeln
schnell unübersichtlich und leicht fehlerbehaftet).
Im vorliegenden Fall wird Benzaldehyd mit Acetanhydrid zu Zimtsäure umgesetzt
(vgl. Perkin-Reaktion:https://de.wikipedia.org/wiki/Perkin-Reaktion ).
Nun umrechnen der eingesetzten Massen m(in g) auf Stoffmenge n(in mol).
Dazu die jeweiligen molaren Massen M ermitteln(berechnen,nachschlagen).
Es gilt n=m/M .
Aus der Stöchiometrie der Reaktion und den eingesetzten Stoffmengen (verhältnissen) ergibt sich,welches der limitierende Faktor ist(hast du richtig berechnet).
Der limitierende Faktor gibt vor,wieviel Produkt maximal(theoretische Ausbeute ist in der Regel als 100% zu sehen) entsteht.
Hier wären es eben die 0,0942 mol Zimtsäure,bzw. 13,97 g .
Wenn die reale Ausbeute weniger beträgt,ist über Dreisatz/Prozentrechnung zu berechnen,wie hoch die Ausbeute ist.
Würden z.B. nur 12 g Zimtsäure erhalten,wäre die Ausbeute 100%/13,97 g=x%/12 g ,also ca 85,9%.
Man sollte aber stets schauen,was womit reagiert.Bei manchen Reaktionen wie Selbstkondensationen kann die theoretische Ausbeute an Produkt von der eingesetzten Stoffmenge abweichen(zwei gleiche Edukte reagieren zu einem Produkt,somit nur 50% Produkt,wenn auf n(Edukt) bezogen).Trotzdem geht man theoretisch von vollständigem Umsatz aus.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2018, 13:11   #3   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.876
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Durch den limitierenden Faktor ist die Stoffmenge des Produktes mit 0,0943 mol genauso groß.
Über die molare Masse 148 g/mol läßt sich die Masse 13,95 g und die theoretische Ausbeute 100% bestimmen.

Aus der Angabe der tatsächlichen Masse 10 g kann dann mit der theoretischen Masse 13,95 g noch die tatsächliche Ausbeute bestimmt werden.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 10.01.2018, 13:37   #4   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.197
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Zitat:
Zitat von c.splif Beitrag anzeigen
Berechnen Sie die theoretische Ausbeute in %
Hä? die Theoretische Ausbeute ist immer 100%. Ich würde sie ja in g ausrechnen...
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2018, 13:52   #5   Druckbare Version zeigen
Knuffel56 Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.443
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Hat Nobby doch getan:
Theoretische Ausbeute (100%): 148,16 * 0,0943 mol = 13,97 g
(Molmasse der Zimtsäure: 148,16)
Praktische Ausbeute: 10,0 g / 13,97 g = 71,6 %.
__________________
Knuffel56
Knuffel56 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2018, 17:43   #6   Druckbare Version zeigen
c.splif weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 55
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Danke für eure Antworten! Bin mir jetzt noch nicht ganz sicher, ob ich das richtig verstanden habe.

Also die theoretische Ausbeute hab ich verstanden, ist m=148*0,0943=13,96g.
In meiner Angabe steht, dass ich dieses Ergebnis in Prozent angeben muss, wären dann also 139,6%, oder?

Und die tatsächliche Ausbeute wäre dann (10g/13,96g)*100=71,63%

Stimmt das so?

Und wenn in der Angabe nur stehen würde, dass man die Ausbeute berechnen muss, wenn nichts von tatsächlicher oder theoretischer steht, müsste ich dann 71,63%/139,6% rechnen? Aber wenn ich das mit den Prozent rechne kommt 0,51% raus und das scheint mir irgendwie ein komisches Ergebnis zu sein ...
Aber die Formel für die Ausbeute ist ja (tatsächliche Ausbeute)/(theoretische Ausbeute)
c.splif ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2018, 17:58   #7   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.876
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Zitat:
In meiner Angabe steht, dass ich dieses Ergebnis in Prozent angeben muss, wären dann also 139,6%, oder?
Nein es sind 100%. Theoretisch kommt immer 100% raus.

https://de.wikipedia.org/wiki/Ausbeute_(Chemie)
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 10.01.2018, 18:11   #8   Druckbare Version zeigen
c.splif weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 55
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Ok, die 13,6g sind die 100%, aber das Ergebnis muss in Prozent angegeben werden?
c.splif ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2018, 18:54   #9   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.876
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Dann schreib doch 100% hin.
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Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.01.2018, 20:47   #10   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 20.664
AW: Theoretische und Tatsächliche Ausbeute

Zitat:
Zitat von c.splif Beitrag anzeigen
Ok, die 13,6g sind die 100%, aber das Ergebnis muss in Prozent angegeben werden?
Das war der Punkt,an dem sich Cyrion schon gestoßen hat.
Die theoretische Ausbeute setzt eine vollständige Umsetzung voraus,was in der Regel in Prozent eben 100% sind.Das muß man nicht ausrechnen.
Erst bei einer bestimmten Ansatzgröße,wo die Menge an Edukt vorgegeben ist,kann man die theoretische Menge an Produkt berechnen,aber nicht im Prozent,sonder als Masse.
Erst aus den realen Massen,lassen sich prozentuale Ausbeuten berechnen.
Beachte übrigens,daß Literaturausbeuten ebenfalls reale Ausbeuten sind.Sie dienen als Vergleich für die eigene Syntheseergebnisse.

Fulvenus!
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