Teoreettinen saanto -laskuri

Teoreettinen saanto -laskuri – tuotteen suurin mahdollinen määrä

Tällä laskurilla lasket, kuinka paljon tuotetta reaktiossa voi enimmillään syntyä. Anna rajoittavan lähtöaineen massa ja moolimassa, lähtöaineen ja tuotteen kertoimet reaktioyhtälössä sekä tuotteen moolimassa. Laskuri laskee teoreettisen saannon sekä mooleina että grammoina. Moolimassat voit antaa suoraan tai kirjoittaa kemiallisen kaavan.

Mikä on teoreettinen saanto?

Teoreettinen saanto on suurin mahdollinen tuotteen määrä, joka reaktiossa voisi syntyä, jos rajoittava lähtöaine reagoisi täydellisesti tuotteeksi. Se on laskennallinen yläraja, johon kokeessa saatua todellista saantoa verrataan. Käytännössä todellinen saanto jää yleensä tätä pienemmäksi.

Laskennan kaava

Teoreettinen saanto lasketaan kolmessa vaiheessa rajoittavasta lähtöaineesta:

n(lähtöaine) = m ÷ M

n(tuote) = n(lähtöaine) × (tuotteen kerroin ÷ lähtöaineen kerroin)

m(tuote) = n(tuote) × M(tuote)

Tässä m on lähtöaineen massa (g), M moolimassa (g/mol) ja kertoimet luetaan tasapainotetusta reaktioyhtälöstä.

Vaiheittainen esimerkki

Reaktiossa 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O on käytössä 4,0 g vetyä (rajoittava lähtöaine). Kuinka paljon vettä syntyy enimmillään?

1. Vedyn ainemäärä: n(H₂) = 4,0 g / 2,016 g/mol ≈ 1,984 mol.
2. Moolisuhde: veden kerroin 2 ja vedyn kerroin 2, joten n(H₂O) = 1,984 × (2 ÷ 2) = 1,984 mol.
3. Veden massa: m(H₂O) = 1,984 mol × 18,015 g/mol ≈ 35,7 g.

Teoreettinen saanto on siis noin 35,7 g vettä eli 1,984 mol.

Rajoittava lähtöaine

Reaktiossa on usein yksi lähtöaine, joka loppuu ennen muita. Tätä sanotaan rajoittavaksi lähtöaineeksi, ja se määrää tuotteen määrän. Jos et ole varma, kumpi lähtöaine on rajoittava, laske molemmista tuotteen määrä – pienemmän tuloksen antava lähtöaine on rajoittava. Teoreettinen saanto lasketaan aina rajoittavan lähtöaineen mukaan.

Yksiköt

Massat annetaan grammoina (g) ja moolimassat grammoina moolia kohti (g/mol), jolloin ainemäärät tulevat mooleina (mol) ja saanto grammoina. Kertoimet ovat reaktioyhtälön kokonaislukuja, eikä niillä ole yksikköä.

Yleisiä sudenkuoppia

• Käytä aina rajoittavan lähtöaineen määrää, ei ylimäärässä olevan.
• Moolisuhde otetaan tasapainotetusta reaktioyhtälöstä – tarkista kertoimet.
• Muista muuntaa tuotteen ainemäärä takaisin grammoiksi kertomalla moolimassalla.

Lukion kemian konteksti

Teoreettisen saannon laskeminen on lukion kemian (KE) stoikiometrian ydintaito. Se yhdistää ainemäärän käsitteen, reaktioyhtälön kertoimet ja moolimassan. Teoreettista saantoa tarvitaan saantoprosentin laskemisessa ja kokeellisten tulosten arvioinnissa.