Калькулятор теоретического выхода химической реакции

Найдите максимальную массу продукта по лимитирующему реагенту и коэффициентам уравненной реакции.

Расчёт теоретического выхода
Введите данные лимитирующего реагента и продукта, используя коэффициенты уравненного химического уравнения.

О теоретическом выходе

Теоретический выход — наибольшее количество продукта, предсказанное уравненным химическим уравнением при полном расходовании лимитирующего реагента. Он служит ориентиром для планирования синтеза и оценки экспериментального результата. Калькулятор переводит массу лимитирующего реагента в моли, применяет отношение стехиометрических коэффициентов и переводит предсказанные моли продукта обратно в массу. Предполагается идеальное превращение без конкурирующих реакций и потерь вещества. Уравненное уравнение необходимо, потому что коэффициенты задают мольные, а не массовые соотношения. Сначала разделите массу реагента на его молярную массу, чтобы получить количество молей. Затем умножьте на коэффициент продукта, делённый на коэффициент реагента. В конце умножьте моли продукта на его молярную массу. Используйте наименьшие подходящие целые коэффициенты либо точные стехиометрические значения уравненной реакции. Индексы химических формул и коэффициенты уравнения выполняют разные задачи, и путать их нельзя. Вводимый реагент должен быть лимитирующим. Если даны два или более реагента, переведите каждый в моли и независимо рассчитайте возможное количество продукта из каждого. Реагент, дающий наименьшее количество, ограничивает реакцию. Избыточный реагент не определяет теоретический выход, поскольку часть его остаётся после исчерпания лимитирующего. Важна и чистота: если взвешенный реактив не чистый, перед использованием калькулятора умножьте его массу на массовую долю нужного вещества. Фактический выход — масса продукта, выделенного в эксперименте. Выход в процентах равен фактическому выходу, делённому на теоретический и умноженному на 100. Фактический выход обычно ниже: реакция может быть неполной или обратимой, могут образовываться побочные продукты, а вещество теряться при переносе, фильтрации, промывке, сушке или очистке. Кажущийся выход выше 100 процентов часто означает остаточный растворитель, примеси, неполную сушку или ошибку измерения, а не образование дополнительного продукта. Используйте молярные массы, рассчитанные по правильным формулам, при необходимости учитывая гидратное состояние. Инструмент принимает положительные стехиометрические коэффициенты и не определяет автоматически лимитирующий реагент среди нескольких веществ. Он также не учитывает равновесие, селективность и чистоту, если эти эффекты не отражены во введённой лимитирующей массе. Сохраняйте дополнительные цифры в ходе вычислений, затем округляйте итоговую массу по точности измерений и правилам лабораторной отчётности.

Примеры теоретического выхода

Примеры показывают, как пересчёт массы и отношения коэффициентов определяют максимум продукта.

Данные реакцииТеоретический выходСтехиометрия
10 g при 50 g/mol; реагент 2, продукт 1; продукт 100 g/mol10 g продуктаДва моля реагента образуют один моль продукта.
18 g при 18 g/mol; реагент 1, продукт 2; продукт 44 g/mol88 g продуктаОдин моль реагента образует два моля продукта.
5 g при 25 g/mol; коэффициенты 1:1; продукт 40 g/mol8 g продуктаМольное соотношение один к одному.

Как рассчитать теоретический выход

  1. Уравняйте реакцию и определите лимитирующий реагент.
  2. Введите массу лимитирующего реагента и его молярную массу.
  3. Введите коэффициенты реагента и продукта из уравненного уравнения.
  4. Введите молярную массу продукта и рассчитайте его максимальную массу.
  5. Округлите результат в соответствии с точностью измеренных исходных данных.

Частые вопросы

Что такое теоретический выход?

Это максимальное количество продукта, предсказанное стехиометрией по лимитирующему реагенту. Предполагаются полное превращение и отсутствие потерь и побочных реакций.

Как определить лимитирующий реагент?

По уравненному уравнению рассчитайте возможные моли продукта из каждого доступного реагента. Реагент с наименьшим количеством продукта является лимитирующим.

Зачем нужны молярные массы?

Уравненные уравнения связывают количества в молях, а не в граммах. Молярные массы переводят измеренную массу реагента в моли, а предсказанные моли продукта — обратно в массу.

Может ли фактический выход превысить теоретический?

Проверенный чистый и сухой продукт не должен превышать стехиометрический максимум. Значения выше 100 процентов обычно указывают на растворитель, загрязнение или проблемы измерения.

Как чистота реагента влияет на выход?

В стехиометрическом расчёте учитывается только масса активного реагента. Умножьте взвешенную массу на долю чистоты перед вводом.