이론적 수득량 계산기

계산 입력

한계 반응물의 몰수 (mol)

한계 반응물의 계수

생성물의 계수

생성물의 몰질량 (g/mol)

실제 얻은 질량 (g) — 선택 입력, 수득률 계산용

공식

Show calculation steps (1)

1. Percent Yield (%)

   

   Percent yield compares the actual mass obtained to the theoretical mass

결과

이론적 수득량

9.01

생성물 그램(g)

생성된 생성물의 몰수	0.5 mol

이론적 수득량이란?

이론적 수득량(theoretical yield)은 한계 반응물이 완전히 반응하고 생성물 손실이 전혀 없다고 가정했을 때, 화학 반응으로 얻을 수 있는 생성물의 최대 질량을 말합니다. 한계 반응물의 몰수, 균형 맞춘 반응식에서 얻은 몰비, 그리고 생성물의 몰질량을 이용해 계산합니다. 이 계산기는 어떤 반응에도 적용할 수 있으며, 특정 단위에 얽매이지 않는 보편적인 화학 계산을 따릅니다.

계산기 사용법

한계 반응물의 몰수, 균형 반응식에서 그 반응물의 화학량론 계수, 원하는 생성물의 계수, 그리고 생성물의 몰질량(g/mol)을 입력하세요. 계산기는 몰수에 몰비와 몰질량을 곱해 이론적 질량을 구합니다. 실험에서 실제로 얻은 질량까지 입력하면 수득률(%)도 함께 계산됩니다.

공식 풀이

먼저 몰비를 이용해 생성물의 몰수를 구합니다: $$n_{\text{생성물}} = n_{\text{한계}} \times \frac{c_{\text{생성물}}}{c_{\text{반응물}}}$$ 여기에 몰질량을 곱하면 몰수가 그램으로 환산됩니다: $$m_{\text{이론}} = n_{\text{생성물}} \times MW_{\text{생성물}}$$ 수득률은 실제 결과를 이 이상적인 값과 비교해 구합니다: $$\frac{m_{\text{실제}}}{m_{\text{이론}}} \times 100$$

이론적 수율은 한계 반응물의 몰수를 몰비와 몰질량으로 환산하여 구합니다.

예제로 보는 계산

2H₂ + O₂ → 2H₂O 반응에서 수소 0.5 mol을 연소시킨다고 합시다. H₂가 한계 반응물(계수 2)이고 물이 생성물(계수 2, 몰질량 18.02 g/mol)일 때, 물의 몰수 $$= 0.5 \times \frac{2}{2} = 0.5 \text{ mol}$$ 이므로 이론적 질량 $$= 0.5 \times 18.02 = \mathbf{9.01 \text{ g}}$$ 입니다. 실제로 8.0 g을 얻었다면 수득률 $$= \frac{8.0}{9.01} \times 100 \approx 88.8\%$$ 가 됩니다.

백분율 수율은 실제 생성량을 이론적 최댓값과 비교합니다.

자주 묻는 질문

한계 반응물이란 무엇인가요? 가장 먼저 소진되어 생성물이 더 이상 만들어지지 못하게 제한하는 반응물입니다. 이론적 수득량은 항상 이 한계 반응물을 기준으로 계산해야 합니다.

수득률이 100%를 넘는 이유는 무엇인가요? 대개 불순물, 남아 있는 용매, 또는 덜 마른 생성물을 무게 측정한 경우입니다. 100%를 크게 넘는 값은 측정이나 계산에 오류가 있다는 신호입니다.

반드시 균형 맞춘 계수가 필요한가요? 네 — 몰비는 균형 맞춘 화학 반응식에서 직접 얻어지기 때문입니다.