Erstellt am: 17. Juni 2026 um 17:25

Theoretische Ausbeute berechnen

Eingaben

Masse des limitierenden Reaktanden10 g
Molare Masse des Reaktanden18,015 g/mol
Stoffmengenverhältnis (Produkt ÷ Reaktand)1
Molare Masse des Produkts18,015 g/mol

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Chemie

Theoretische Ausbeute berechnen

Berechnet die theoretische Ausbeute einer Reaktion aus der Masse des limitierenden Reaktanden, den molaren Massen und dem Stoffmengenverhältnis der ausgeglichenen Reaktionsgleichung.

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g/mol
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Was ist die theoretische Ausbeute?

Die theoretische Ausbeute ist die maximale Produktmenge, die eine chemische Reaktion liefern kann, wenn der limitierende Reaktand vollständig und verlustfrei umgesetzt wird. Sie folgt aus der Stöchiometrie der ausgeglichenen Reaktionsgleichung und bildet den Bezugswert, an dem die tatsächlich gewonnene Produktmenge gemessen wird.

Die Berechnung

Die theoretische Ausbeute ergibt sich aus drei aufeinanderfolgenden Umrechnungen:

mProdukt=mReaktandMReaktand⋅r⋅MProduktm_{\text{Produkt}} = \frac{m_{\text{Reaktand}}}{M_{\text{Reaktand}}} \cdot r \cdot M_{\text{Produkt}}
SymbolGrößeEinheit
m₍Reaktand₎Masse des limitierenden Reaktandeng
M₍Reaktand₎molare Masse des Reaktandeng/mol
rStoffmengenverhältnis (Produkt ÷ Reaktand)—
M₍Produkt₎molare Masse des Produktsg/mol

Zuerst wird die Masse des limitierenden Reaktanden in eine Stoffmenge umgerechnet, dann mit dem Stoffmengenverhältnis multipliziert und schließlich über die molare Masse des Produkts zurück in eine Masse umgewandelt.

Rechenbeispiel

Wie viel Wasser entsteht höchstens aus 4,0 g Wasserstoff in der Reaktion 2H₂ + O₂ → 2H₂O?

H₂ ist der limitierende Reaktand (molare Masse 2,016 g/mol), das Stoffmengenverhältnis von H₂O zu H₂ beträgt 2 ÷ 2 = 1, und die molare Masse von Wasser ist 18,015 g/mol:

mProdukt=4,02,016×1×18,015≈35,7 gm_{\text{Produkt}} = \frac{4{,}0}{2{,}016} \times 1 \times 18{,}015 \approx 35{,}7\ \text{g}

Es können also höchstens 35,7 g Wasser entstehen.

Der limitierende Reaktand

Der limitierende Reaktand wird zuerst vollständig verbraucht und legt damit die maximale Produktmenge fest. Um ihn zu bestimmen, rechnet man jeden Reaktanden in eine Stoffmenge um, teilt diese durch seinen Koeffizienten in der ausgeglichenen Gleichung und wählt das kleinste Ergebnis. Die übrigen Reaktanden liegen im Überschuss vor. Eine Berechnung der theoretischen Ausbeute stützt sich stets auf den limitierenden Reaktanden.

Das Stoffmengenverhältnis

Das Stoffmengenverhältnis folgt unmittelbar aus den Koeffizienten der ausgeglichenen Gleichung: Man teilt den Koeffizienten des gewünschten Produkts durch den des limitierenden Reaktanden. In N₂ + 3H₂ → 2NH₃ mit H₂ als limitierendem Reaktanden ist das Verhältnis von NH₃ zu H₂ gleich 2 ÷ 3 ≈ 0,667. Die Stoffmenge eines Reaktanden aus seiner Masse erhält man mit dem dem Stoffmenge berechnen.

Bezug zur prozentualen Ausbeute

Die theoretische Ausbeute ist das ideale Maximum; die tatsächliche Ausbeute fällt durch unvollständige Reaktionen, Nebenreaktionen und Verluste fast immer geringer aus. Das Verhältnis beider misst die Effizienz einer Synthese und lässt sich mit der der Prozentuale Ausbeute berechnen bestimmen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie berechnet man die theoretische Ausbeute?

Die theoretische Ausbeute ergibt sich in drei Schritten: ① die Masse des limitierenden Reaktanden durch Teilen durch seine molare Masse in eine Stoffmenge umrechnen; ② mit dem Stoffmengenverhältnis von Produkt zu Reaktand aus der ausgeglichenen Gleichung multiplizieren; ③ die Stoffmenge des Produkts über dessen molare Masse zurück in Gramm umrechnen. In einem Ausdruck: theoretische Ausbeute = (Reaktandmasse ÷ molare Masse des Reaktanden) × Stoffmengenverhältnis × molare Masse des Produkts.

Was ist der limitierende Reaktand?

Der limitierende Reaktand ist derjenige, der zuerst vollständig verbraucht wird, die Reaktion damit zum Stillstand bringt und die maximale Produktmenge festlegt. Um ihn zu bestimmen, rechnet man jeden Reaktanden in eine Stoffmenge um, teilt diese durch seinen Koeffizienten in der ausgeglichenen Gleichung — das kleinste Ergebnis kennzeichnet den limitierenden Reaktanden. Eine Berechnung der theoretischen Ausbeute stützt sich immer auf den limitierenden Reaktanden; die übrigen liegen im Überschuss vor und bleiben übrig.

Wie ermittle ich das Stoffmengenverhältnis?

Das Stoffmengenverhältnis folgt unmittelbar aus den Koeffizienten der ausgeglichenen Reaktionsgleichung. Man teilt den Koeffizienten des gewünschten Produkts durch den Koeffizienten des limitierenden Reaktanden. Beispiel: In N₂ + 3H₂ → 2NH₃ mit H₂ als limitierendem Reaktanden beträgt das Verhältnis von NH₃ zu H₂ 2 ÷ 3 ≈ 0,667. Diesen Wert tragen Sie im Feld für das Stoffmengenverhältnis ein.

Wie hängt die theoretische Ausbeute mit der prozentualen Ausbeute zusammen?

Die theoretische Ausbeute ist die ideale Höchstmenge an Produkt, die bei einer perfekten Reaktion entstünde. Die tatsächliche Ausbeute ist das, was Sie wirklich erhalten — fast immer weniger. Die prozentuale Ausbeute = (tatsächlich ÷ theoretisch) × 100 misst die Effizienz. Sie berechnen also zuerst die theoretische Ausbeute und wiegen anschließend Ihr reales Produkt, um die prozentuale Ausbeute zu bestimmen.

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