퍼센트 수득률 계산하기 이론적 수득률 계산하기 제한물질 찾기
이론적 수득률은 모든 것이 완벽히 효율적으로 진행되었을 시를 가정합니다. 실제 실험에서는 그런 일은 거의 불가능합니다 : 다른 이물질이나 예상치 못한 문제들로 인해 어떤 반응물들은 생성물로 반응하지 않을 수 있어요. 그렇기 때문에 화학자들은 수득률에 대해 3가지 다른 개념을 이용합니다.  이론적 수득률이란 실험을 통해 얻을 수 있는 최대의 생상량입니다. 실제 수득률은 저울을 통해 측정된, 실제로 생성된 양입니다. 퍼센트 수득률 = 실제수득률이론적수득률∗100%{\displaystyle {\frac {\text{실제수득률}}{\text{이론적수득률}}}*100\%}. 예를 들어, 퍼센트 수득률 50퍼센트란, 이론 수득률의 50퍼센트를 얻었다는 뜻입니다. 실험을 혼자 진행하였다면 순수 생성물을 추려내 저울에 올려 놓은 뒤 질량을 찾아내세요. 숙제를 하고 있거나 다른 사람의 노트를 사용하고 있다면 실제 수득률이 아마 적혀져 있을 겁니다. 실제 반응 수득률이 29 grams 의 CO2이라고 합시다. 두 값이 모두 같은 단위인가 확인하세요 (보통 그램입니다.) 답은 단위가 없는 비율로 나와야 합니다. 실제 수득률은 29 grams이고, 이론적 수득률은 36.7 grams입니다. 29g36.7g=0.79{\displaystyle {\frac {29g}{36.7g}}=0.79}. 답은 퍼센트 수득률입니다. 0.79 x 100 = 79, 실험의 퍼센트 수득률은 79%입니다. 최대 산출될 수 있는 양의 79%의 CO2가 생성되었습니다. 화학 반응식의 오른쪽에는 반응으로 인해 생겨난 생성물들이 써져 있어요. 각 생성물은 이론적 수득률을 가지고 있습니다. 반응이 완벽히 효율적으로 일어난다면 얻을 수 있는 생성물의 양을 나타냅니다. 위의 예제를 계속 풀어봅시다. 화학 반응식 6O2+C6H12O6{\displaystyle 6O_{2}+C_{6}H_{12}O_{6}} → 6CO2+6H2O{\displaystyle 6CO_{2}+6H_{2}O}. 오른쪽에는 2개의 생성물이 있습니다, 이산화탄소와 물이 있습니다. 이산화탄소, CO2{\displaystyle CO_{2}}의 수득률을 알아봅시다. 이 실험의 이론적 수득률은 완벽한 조건에서 얻을 수 있는 생성물의 양입니다. 이 값을 계산하기 위해서는 제한물질의 몰 수를 알아야 합니다.(이 과정은 위의 제한물질 찾는 설명을 통해 해결 가능해요) 위의 예제를 통해 우리는 글루코스가 제한물질이라는 것을 알아냈습니다. 글루코스 0.139몰의 양으로 계산을 시작했어요. 반응식으로 돌아가 봅시다. 당신이 원하는 생성물의 분자 수를 제한물질 분자 수로 나누세요.  반응식은 6O2+C6H12O6{\displaystyle 6O_{2}+C_{6}H_{12}O_{6}} → 6CO2+6H2O{\displaystyle 6CO_{2}+6H_{2}O} 입니다. 원하는 생성물의 분자 수는 6이며 이것은 이산화탄소 (CO2{\displaystyle CO_{2}}) 입니다. 제한물질은 분자 1개인 글루코스 (C6H12O6{\displaystyle C_{6}H_{12}O_{6}})입니다. 이산화탄소와 글루코스 비율은 6/1 =6입니다. 다른 말로, 반응으로 이산화탄소 6개와 글루코스 1개가 생성됩니다. 나오는 답은 이론적으로 얻을 수 있는 생성물의 몰 수입니다. 0.139몰의 글루코스로 시작했으며 이산화탄소 대 글루코스 비율이 6입니다. 이산화탄소의 이론적 수득률은 (01.39몰 글루코스) x (6몰 이산화탄소 / 1몰 글루코스) = 0.834 몰의 이산화탄소입니다. 구한 답을 그 분자의 몰 질량과 곱하여 이론적 수득률을 그램으로 구하세요. 보통 실험을 할 때 편하게 쓰이는 단위입니다.  예를 들어, CO2의 몰 질량은 44 g/mol 입니다. (탄소의 몰 질량은 ~12 g/mol 산소는 ~16 g/mol, 그러므로 총 12 + 16 + 16 = 44.) 곱하세요. 0.834 moles CO2 x 44 g/mol CO2 = ~36.7 grams. 이 실험의 CO2 이론적 수득량은 36.7 grams입니다. . 화학 반응식은 반응물(왼쪽)이 생성물(오른쪽)을 생성하는 반응을 설명합니다. 어떤 문제들은 이 식이 주어질 겁니다. 하지만 어떤 문제들은 단어를 적는 것처럼 당신이 직접 식을 적어야 하는 경우가 있습니다. 원자들은 화학반응으로 생성되거나 파괴되지 않기 때문에, 오른쪽과 왼쪽에 있는 각 원소의 수는 동일해야 합니다.  예를 들어, 산소와 글루코스는 반응하여 이산화탄소와 물을 생성합니다: 6O2+C6H12O6{\displaystyle 6O_{2}+C_{6}H_{12}O_{6}} → 6CO2+6H2O{\displaystyle 6CO_{2}+6H_{2}O} 각 식에는 정확히 6개의 탄소 원자(C), 12개의 수소원자(H), 그리고 18개의 산소원자(O)가 존재해야 합니다. 이래야 반응식 균형이 맞습니다.  가이드를 읽어보세요. 반응식을 직접 세워야 한다면 읽어보세요. 합성물 각 원자의 몰 질량을 찾아보세요. 그런 뒤, 그 값을 모두 더하여 합성물의 몰 질량을 찾으세요. 각 분자를 계산하세요.  예를 들어, 산소 분자 1개는 (O2{\displaystyle O_{2}}) 2개의 산소 원자를 가집니다. 산소의 몰 질량은 16 g/mol입니다. (주기율표에서 더 정확한 값을 찾을 수 있어요.) 2 산소 원자 x 각 원자 당 16 g/mol = 32 g/mol 의 O2{\displaystyle O_{2}}. 다른 반응물, 글루코스(C6H12O6{\displaystyle C_{6}H_{12}O_{6}})의 몰 질량은 (6개의 C x 12 g C/mol) + (12 개의 H x 1 g H/mol) + (6 개의 O x 16 g O/mol) = 180 g/mol. 당신이 공부하고자 하는 실험 반응을 살펴봅시다. 각 반응물의 양을 그램으로 표시하세요. 이 값을 분자의 몰 질량으로 나눠 몰 수의 양으로 바꾸세요.  예를 들어, 40그램의 산소 그리고 25그램의 글루코스로 시작했다고 합니다. 40 g O2{\displaystyle O_{2}} / (32 g/mol) = 산소 1.25 mole 25g C6H12O6{\displaystyle C_{6}H_{12}O_{6}} / (180 g/mol) = 약 0.139 moles 의 글루코스 몰이란 어떤 물질을 정확한 수만큼 모아 놓은 양입니다. 원자, 이온, 전자, 또는 분자 등의 기본적 독립체 6.022 X 10^23 개로 이루어져 있어요. 처음 반응물이 몇 개 인지 이제 알아냈습니다. 한 반응물의 몰 수로 다른 반응물들의 몰 수를 나눠 다른 2개의 분자 반응 비율을 알아냅시다.  산소 1.25몰과 0.139몰의 글루코스로 시작해봅시다. 산소 대 글루코스 분자 비율은 1.25/ 0.139 = 9.0 입니다. 이 뜻은 처음에 9개의 산소 분자가 1개의 글루코스와 반응한다는 뜻입니다. 위에서 적은 반응식으로 돌아가 봅시다. 이 반응식은 분자들의 이상적인 비율을 말해줍니다: 이 비율을 이용하면 모든 반응물들이 동시에 소비될 겁니다.  반응식의 왼쪽 6O2+C6H12O6{\displaystyle 6O_{2}+C_{6}H_{12}O_{6}}. 계수를 읽어보면 산소 분자 6개 그리고 글루코스 분자 1개입니다. 이 반응의 이상적인 비율은 산소 6개 / 글루코스 1개 = 6.0. 다른 비율을 사용했을 때처럼 반응물 리스트를 알맞게 잘 나열했는지 확인하세요. 산소/글루코스 값을 다르게 사용하면 다음 결과 값이 잘못된 값으로 나올 수 있어요. 화학 반응에서는, 어떤 반응물들은 다른 반응물들이 모두 소비되기 전에 모두 소비되기도 합니다. 생성물의 양은 이런 시약에 의해 반응이 한정됩니다. 위에서 계산한 두 개의 비율을 비교한 뒤 어떤 것이 제한물질인지 판단해보세요 :  실제 비율이 이상적 비율보다 크다면, 위 반응 물질의 양이 필요량보다 많다는 뜻입니다. 밑의 반응물 비율이 제한 반응을 합니다. 실제 비율이 이상적 비율보다 작다면, 위의 반응물이 적당량 존재하지 않으며 이 반응물이 제한물질이라는 뜻입니다. 위의 예제를 통해, 산소/글루코스 (9.0)의 실제 비율이 이상 비율(6.0)보다 높다는 것을 확인했습니다. 아래에 있는 반응물인 글루코스가 제한물질이라는 뜻이죠.
퍼센트 수득률에 대해 이해하기. 실험으로 나온 실제 수득률을 적으세요. 실제 수득률을 이론 수득률 값으로 나누세요. 이 값을 100과 곱하여 퍼센트로 고치세요. 당신이 얻고자하는 생성물이 무엇인지 알아내세요. 제한물질 반응물의 몰 수를 적으세요. 반응물과 생성물 분자 비율을 찾으세요. 이 비율을 반응물의 몰 수량과 곱하세요. 결과 값을 그램으로 바꾸세요. 화학 반응식 계수 맞추기 각 반응물의 몰 질량을 계산하세요. 각 반응물의 양을 그램에서 몰로 바꾸세요. 반응 비율 찾기. 반응을 위한 이상적인 비율을 찾으세요. 각 비율들을 비교하여 제한물질을 찾으세요.
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