Udbytteberegning (procent udbytte)

Kemi B · STX · B-niveau · Reaktionskemi og støkiometri

🧪 Udbytteberegning (procent udbytte)

Udbytte = procent udbytte (% yield) — central kvantitativ kompetence i Kemi B.

Formel: % udbytte = (faktisk udbytte / teoretisk udbytte) · 100%.

Trin:

1. Skriv afstemt reaktionsligning.

2. Beregn mol af begrænsende reaktant.

3. Beregn teoretisk udbytte i mol via støkiometri-forhold.

4. Omregn til masse via molmasse: m = n·M.

5. Mål faktisk udbytte (vej tørt produkt).

6. Beregn %.

Eksempel — Aspirin-syntese: salicylsyre (138,12 g/mol) + ethanoanhydrid → aspirin (180,16 g/mol) + eddikesyre. Begrænsende reaktant: 5,0 g salicylsyre = 5,0/138,12 = 0,0362 mol. 1:1 → teoretisk 0,0362 mol aspirin = 0,0362·180,16 = 6,52 g. Faktisk vejet: 4,8 g. % udbytte = 4,8/6,52·100 = 73,6%.

Hvorfor er udbytte sjældent 100%?:

1.

Reversibel reaktion — ligevægt ikke fuldt.

2. Sidereaktioner.

3. Tab i udførelse (oversprøjt, fordampning, tab i filterpapir).

4. Urenheder.

5. Ufuldstændig oprensning.

Forbedring af udbytte: optimer temperatur + pH + tid. Brug overskud af én reaktant. Industriel betydning: 5% forbedring i udbytte = MILLIONER i besparelse pr. år for store virksomheder (Novo Nordisk, Pfizer).

Klassisk eksamenstype: opskriv afstemt reaktion, beregn teoretisk udbytte, sammenlign med faktisk → vurder synthese-kvalitet.

Tip: dokumenter ALLE vejninger + målinger. Diskuter mulige tab-kilder i rapporten.

Læringsmål

• Anvende formlen % udbytte = (faktisk udbytte / teoretisk udbytte) · 100%
• Beregne det teoretiske udbytte ud fra begrænsende reaktant og molarmasse
• Forklare hvorfor det reelle udbytte sjældent er 100% (sidereaktioner, tab, urenheder)
• Anvende udbytteberegning på en konkret syntese (fx aspirin)
• Vurdere den industrielle og økonomiske betydning af udbytteoptimering

Sådan kan du arbejde med emnet

• Beregn procent udbytte, når du kender den teoretiske og den faktiske mængde produkt
• Diskutér mulige årsager til, at en reaktion giver mindre end 100% udbytte
• Forklar, hvorfor procent udbytte er relevant i industriel produktion

Eksperiment-forslag

• Syntetisér aspirin fra salicylsyre og ethanoanhydrid, vej det tørre produkt og beregn % udbytte.
• Diskutér og noter mulige tab-kilder undervejs i din synteseøvelse (filtrering, fordampning, urenheder).
• Sammenlign teoretisk og faktisk udbytte for en fældningsreaktion (fx CaCO₃ fra CaCl₂ + Na₂CO₃).
• Beregn hvad en 5%-forbedring af udbyttet ville betyde økonomisk for en virksomhed der producerer 1000 ton/år.

Brobygning

Udbytteberegning bygger direkte på mol- og støkiometriberegninger og bruges i gasreaktioner i næste emne.