Berechnen Sie die Ausbeute der Reaktion.

Question

Aufgabe:

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4. Bei der Umsetzung nach \( \mathrm{Pl}_{3}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow 3 \mathrm{HI}+\mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{3} \) wurden aus \( 5,00 \mathrm{~g} \mathrm{Pl}_{3} \quad 4,14 \mathrm{~g} \mathrm{HI} \) erhalten. Berechnen Sie die Ausbeute der Reaktion.

Answer 1

Grüße chemweazle,

ZUr Ausbeute von Iodwasserstoff

4. Bei der Umsetzung nach PI₃ + 3 H₂O → (HO)₂PH=O + 3 HI_(g) ↑ wurden aus 5,00 g Pl3 4,14 g HI erhalten. Berechnen Sie die Ausbeute der Reaktion.

PI₃ + 3 H₂O → (HO)₂PH=O + 3 HI_(g) ↑

Die Ausbeute an Iodwasserstoffgas ist die real, praktisch isolierte Stoffmenge an HI geteilt durch die Stoffmenge an HI, die bei vollständiger, 100%iger, Umsetzung und ohne Verluste beim Isolieren der Substanz erhalten worden wäre.
Also die Stoffmenge an HI die praktisch erhaltene im Verhältnis zur sog. theoretisch denkbar möglichen Stoffmenge bei vollständigen Umsatz.

Ausbeute oft mit abgekürzt mit y, von engl. yield

$$y = \dfrac{n(HI)_{praktisch}}{n(HI)_{theoretisch}}$$

Molmassen

M(PI₃) = (30,97376+126,9045*3) g / mol = 411,68726 g /mol

M(HI) = (1,0079+126,9045) g / mol = 127,9124 g / mol

Stoffmengenverhältnisse, Stöchiometrie

1 mol Phosphortriiodid liefert mit 3 mol Wasser 3 mol Iodwasserstofgas.

Das Stoffmengenverhältnis von HI zu PI₃ ist 3 : 1.

Das ist das Verhältnis der Stöchiometrischen Koeffizenten inderr Reaktionsgleichung.
$$\dfrac{n(HI)}{n(PI_{3})} = \frac{3}{1} = 3$$

n(HI) = 3 * n(PI₃)

Eingesetzte Masse und Stoffmenge an Phosphortriiodid

m(PI₃) = 5,00 g ⇒ n(PI₃) = m(PI₃) / M(PI₃)

n(PI₃) = [ 5 g * mol / 411,68726 g ] ≈ 0,0122 mol

Die theoretisch maximal gewinnbare Stoffmenge an HI-Gas ist das Dreifache der eingesetzten Stoffmenge an Phosphortriiodid.

n(HI)_theoretisch = 3 * n(PI₃) = 3 * 0,0122 mol = 0,0366 mol

Die praktisch erhaltene, isolierte Masse und Stoffmenge an Iodwasserstoff :

m(HI)_praktisch = 4,14 g ⇒ n(HI)_praktisch = [4,14 g * mol / 127,9124 g ] ≈ 0,0324 mol

Ausbeute, y :
$$y = \dfrac{n(HI)_{praktisch}}{n(HI)_{theoretisch}} $$
$$y = \dfrac{0,0324\cdot mol}{0,0366\cdot mol} = \frac{324}{366}\approx 0,8853 = 88,53\%$$