§ 17

Udbytteprocent ud fra støkiometri

Hvor meget burde vi have fået, og hvor stor en del fik vi?

Svar: Det teoretiske udbytte af en reaktion findes ud fra reaktionsskemaet: massen af udgangsstoffet omregnes til mol med molmassen, ganges med forholdet mellem produkt og udgangsstof i skemaet og omregnes til masse med produktets molmasse. Sammenlignet med det, du faktisk fik, giver det udbytteprocenten. Regn altid på det udgangsstof, der slipper op først (det begrænsende).

Formel

n = m ÷ M (kg ÷ g/mol giver kmol; × 1000 giver mol)

n(produkt) = n(udgangsstof) × molforholdet fra reaktionsskemaet

Teoretisk masse = n(produkt) × M(produkt)

Udbytteprocent = faktisk masse ÷ teoretisk masse × 100

Standardværdierne er kalkbrænding: CaCO₃ → CaO + CO₂ (100,09 → 56,08 g/mol, forhold 1).

Symboler og enheder i formlen
Symbol	Betydning	Enhed
m_reaktant	Masse af det begrænsende udgangsstof	kg
molmasse_reaktant	Udgangsstoffets molmasse	g/mol
molmasse_produkt	Produktets molmasse	g/mol
molforhold	Mol produkt pr. mol udgangsstof (fra reaktionsskemaet)
faktisk	Faktisk opnået masse af produktet	kg
=	Udbytteprocent	%
=	Teoretisk udbytte	kg
=	Stofmængde af udgangsstoffet	mol
=	Tab i forhold til det teoretiske	kg

Gyldighed og kilde

Kilde: Støkiometri (molmasse og reaktionsskema)

Gælder ikke når

Molmasserne står på sikkerhedsdatabladet eller kan regnes fra det periodiske system. Er udgangsstoffet ikke rent, så gang massen med renheden først.

Regneeksempel

Beregnerens egne standardværdier sat ind. Tallene er regnet med præcis den formel værktøjet bruger.

Sat ind

Masse af det begrænsende udgangsstof100 kg
Udgangsstoffets molmasse100,09 g/mol
Produktets molmasse56,08 g/mol
Mol produkt pr. mol udgangsstof (fra reaktionsskemaet)1
Faktisk opnået masse af produktet52 kg

Giver

Udbytteprocent92,8 %
Teoretisk udbytte56,03 kg
Stofmængde af udgangsstoffet999,1 mol
Tab i forhold til det teoretiske4,03 kg

Kun for medlemmer

Selve beregneren er låst

Opret en gratis bruger for at låse op for alle artikler, beregnere, skabeloner og sortiment — og få adgang til quizzer og klasser. Det tager under et minut: navn, email og en adgangskode. Intet betalingskort.

Opret gratis bruger →Log ind

Vil du prøve noget først? Se hvad du kan bruge uden konto — junior-zonen, leksikonet, videoerne og mere.

Sådan bruger du den

På kemiske og mineralske anlæg skal operatøren kunne regne ud, hvor meget produkt en batch burde give, og sammenligne med det, der faktisk kom ud. Udbytteprocenten viser, om der er tab i processen, og den bruges i batchrapporten.

Trin for trin

Find massen af det udgangsstof, der slipper op først (det begrænsende).
Find molmasserne for udgangsstof og produkt på sikkerhedsdatablad eller i det periodiske system.
Aflæs i reaktionsskemaet, hvor mange mol produkt der dannes pr. mol udgangsstof.
Vej det faktiske produkt.
Indtast tallene og se det teoretiske udbytte og udbytteprocenten.

Typiske fejl

At regne på det udgangsstof, der er i overskud. Udbyttet bestemmes af det, der slipper op først.
At glemme molforholdet i reaktionsskemaet, fx at 1 mol svovlsyre neutraliserer 2 mol natronlud.
At regne med et urent udgangsstof som 100 %. Gang først med renheden.
At veje produktet, mens det stadig er fugtigt.

Eksempler fra hverdagen

Kalkbrænding i ovnen

Du fylder 100 kg kalksten (CaCO₃, 100,09 g/mol) i ovnen. Ved brændingen dannes brændt kalk (CaO, 56,08 g/mol) og CO₂ i forholdet 1:1. Du vejer 52 kg brændt kalk ud.

Masse af det begrænsende udgangsstof: 100 kg
Udgangsstoffets molmasse: 100,09 g/mol
Produktets molmasse: 56,08 g/mol
Mol produkt pr. mol udgangsstof (fra reaktionsskemaet): 1
Faktisk opnået masse af produktet: 52 kg

Det betyder: Teoretisk burde du have fået 56,03 kg, så udbyttet er 92,8 %. Der mangler 4,03 kg, fx kalk der ikke er brændt helt igennem, eller støv i filteret.

Neutralisering med natronlud

I en neutraliseringstank reagerer 250 kg natriumhydroxid (NaOH, 40,00 g/mol) med saltsyre og danner natriumchlorid (NaCl, 58,44 g/mol) i forholdet 1:1. Efter inddampning vejer saltet 348 kg.

Masse af det begrænsende udgangsstof: 250 kg
Udgangsstoffets molmasse: 40 g/mol
Produktets molmasse: 58,44 g/mol
Mol produkt pr. mol udgangsstof (fra reaktionsskemaet): 1
Faktisk opnået masse af produktet: 348 kg

Det betyder: Det teoretiske udbytte er 365,25 kg, og udbyttet 95,3 %. Stofmængden af NaOH var 6.250 mol.

Tommelfingerregel

Ved forholdet 1:1 er det teoretiske udbytte = masse × (produktets molmasse ÷ udgangsstoffets molmasse). Kalk: ca. 56 % af stenens vægt.

Sådan tjekker du svaret

Udbytteprocenten skal ligge under 100 %. Bliver den over, er produktet fugtigt eller urent, eller der er regnet med forkert molforhold.