Grüße chemweazle,
Ausbeuteberechnung von 1-Brompropan
Aufgabe: Hallo zusammen, ich habe eine Frage zur Ausbeuteberechnung.
Die Aufgabe war: 1-Brompropan wird aus 0,5 mol 1-Propanol ; 0,75 mol Bromwasserstoffsäure und 0,25 mol konz. Schwefelsäure hergestellt.
Ansatz: Zunächst wird das Edukt mit der kleinsten Stoffmenge ausgesucht, da man den begrenzenden Reaktand benötigt. In diesem Fall ist es die Schwefelsäure mit 0,25 mol, oder?
Die theoretische Ausbeute wird wie folgt berechnet:
m(1-Brompropan) = n(H2SO4) ∙ M(1-Brompropan)
m(1-Brompropan) = 0,25 mol ∙ 122,99 g/mol
m(1-Brompropan) = 30,75 g
Angenommen es werden 24,56 g an 1-Brompropan hergestellt.
Die Ausbeute des Präparats wird wie folgt berechnet:
Ausbeute in % = m(Präparat)/m(theoretische Ausbeute) ∙ 100%
Ausbeute in % = 24,56 g / 30,75 g ∙ 100%
Ausbeute in % = 79,87 %
Ich bin mir unsicher bei meiner Berechnung. Ich weiß nicht ob ich die Schwefelsäure als begrenzenden Reaktand auswählen soll, das eher die Bromwasserstoffsäure und 1-Propanol hauptsächlich an der Reaktion beteiligt sind.
Alles ist schon mal sehr gut durchdacht.
Reaktionsgleichung zur Darstellung von 1-Brompropan durch Substitution der OH-Gruppe durch ein Bromatom mittels HBr und Schwefelsäure als Wasserentziehendes Mittel
C3H7-OH + H—Br ⇌ C3H7-Br + H2O
Das als Beiprodukt entstehende Wasser wird mit Schwefelsäure abgefangen, d.h. aus dem Gleichgewicht entfernt. Die Schwefelsäure kann Hydrate bilden, z.B.: H2SO4 * H2O oder H2SO4 * 2 H2O
H2O + H2SO4 → H2SO4 * H2O
Die Ausbeute, oft abgekürzt mit y, engl. yield, lautet die Stoffmenge an Produkt oder Rohprodukt in mol nach der Aufarbeitung der Reaktionsmischung bezogen auf die Stoffmenge des eingesetzten Edukts an dem die chem. Umwandlung zum gewünschten Produkt erfolgte, hier im Beispiel ist es die Substitution der OH-Gruppe durch ein Bromatom am 1-Propanol .
Am Alkohol, hier Propanol, passiert die Substitutionsreaktion zum gewünschten Bromalkan(Brompropan).
Die eingesetzte Stoffmenge an 1-Propanol ist auch gleich die Ansatzgröße, engl. Scale genannt.
Ansatz(Scale): 0,5 mol bzgl. 1-Propanol
Ausbeute an Produkt, 1-Brompropan
m = 24,56 g, entsprechend n ≈ 0,1997 mol
$$y = \dfrac{n(1-Brompropan)}{n(1-Propanol)} \approx \frac{0,1997\cdot mol}{0,5\cdot mol} \approx 0,3994, entspr. 39,94 \%$$
