Ermitteln Sie die prozentuale Reinheit einer Probe aus der Masse der reinen Substanz und der gesamten Probenmasse, lösen Sie nach einer fehlenden Masse auf, wenn Sie die Reinheit bereits kennen, oder berechnen Sie die Reinheit aus den Roh- und gereinigten Produktmassen einer Reaktion.
Eingaben
Masse der reinen Substanz in der Probe, in Gramm.
Masse der gesamten Probe (Reinsubstanz plus Verunreinigungen) in Gramm.
Ergebnis
—
Geben Sie die Masse der reinen Substanz und die Gesamtmasse der Probe ein, um die prozentuale Reinheit zu berechnen.
Lösen Sie nach
Das ausgewählte Feld wird für Sie berechnet – füllen Sie die anderen beiden aus.
Bekannte Reinheit der Probe in Prozent (0–100).
Bekannte Masse der reinen Substanz in Gramm.
Bekannte Masse der gesamten Probe in Gramm.
Ergebnis
—
Wählen Sie aus, was gelöst werden soll, und füllen Sie dann die beiden anderen Felder aus.
Reaktionsproduktmassen
Gesamtmasse des aus der Reaktion isolierten rohen (ungereinigten) Produkts in Gramm.
Masse des nach Umkristallisation oder Reinigung gewonnenen reinen Produkts in Gramm.
Ergebnis
—
Geben Sie die Massen des Rohprodukts und des gereinigten Produkts ein, um die prozentuale Reinheit zu berechnen.
4 Min. Lesezeit3 Schritte6 Begriffe3 Beispiele6 häufig gestellte Fragen% Reinheit = (Masse des reinen Stoffes / Gesamtmasse) × 100
Die prozentuale Reinheit sagt Ihnen, welcher Bruchteil der Masse einer Probe die tatsächlich gewünschte Substanz ist, und nicht übriggebliebenes Ausgangsmaterial, Nebenprodukte oder andere Verunreinigungen.
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Schritt für Schritt
So verwenden Sie diesen Rechner
3 Schritte▸
1
Geben Sie die Rein- und Gesamtprobenmasse ein
Geben Sie auf der Registerkarte „Prozentreinheit“ die Masse der reinen Substanz und die Gesamtmasse der Probe (reine Substanz plus Verunreinigungen) ein, beide in Gramm. Der Rechner aktualisiert sich sofort, während Sie tippen.
2
Lesen Sie die Reinheits- und Verunreinigungsmasse ab
Die Ergebniskarte zeigt die prozentuale Reinheit – reine Masse geteilt durch Gesamtmasse mal 100 – zusammen mit der Verunreinigungsmasse (Gesamtmasse minus reine Masse), sodass Sie beide Zahlen auf einen Blick sehen können.
3
Lösen Sie nach einer fehlenden Masse auf oder arbeiten Sie anhand einer Reaktion
Wenn Sie die Reinheit und eine Masse bereits kennen, wechseln Sie zur Registerkarte „Lösen“ und wählen Sie aus, was berechnet werden soll. Wenn Sie ein Reaktionsprodukt reinigen, verwenden Sie die Registerkarte „Aus Reaktion“, um die Reinheit der rohen und gereinigten Produktmassen zu ermitteln.
Die prozentuale Reinheit vergleicht die Masse der reinen Substanz in einer Probe mit der Gesamtmasse dieser Probe. Es funktioniert gleich, egal ob die Probe direkt aus einem Behälter stammt oder das gereinigte Produkt einer chemischen Reaktion ist – nur die Bezeichnungen für die beiden Massen ändern sich.
Verunreinigungsmasse
Masse der Verunreinigung = Gesamtmasse − Masse des reinen Stoffes
Die Masse in der Probe, die nicht der reinen Substanz entspricht, ist eine Verunreinigung. Es entspricht immer der gesamten Probenmasse abzüglich der Masse der reinen Substanz, unabhängig davon, nach welchem Wert Sie suchen.
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Glossar
Wichtige Begriffe erklärt
6 Begriffe▸
Der Anteil der reinen Substanz in einer Probe, ausgedrückt als Prozentsatz: (reine Masse / Gesamtmasse) × 100.
Die einzelne chemische Verbindung oder das einzelne interessierende Element in einer Probe, frei von jeglichen Verunreinigungen oder Nebenprodukten.
Jedes Material in einer Probe, das nicht die reine Substanz ist – nicht umgesetztes Ausgangsmaterial, Nebenprodukte, Lösungsmittelrückstände oder andere Verunreinigungen. Die Verunreinigungsmasse entspricht der Gesamtmasse minus der reinen Masse.
Die gemessene Gesamtmasse aller Bestandteile der Probe – Reinsubstanz plus Verunreinigungen – wird normalerweise durch Wiegen auf einer Waage ermittelt.
Ein Labortest zur Bestimmung der Reinheit oder Konzentration einer Substanz in einer Probe, oft angegeben als prozentualer Reinheitswert.
Die aus einer chemischen Reaktion erhaltene Produktmenge, üblicherweise ausgedrückt als prozentuale Ausbeute (tatsächliche gegenüber theoretischen Molen). Der Ertrag misst die Menge; Reinheit misst die Qualität – eine Reaktion kann eine hohe Ausbeute an einem unreinen Produkt oder eine geringe Ausbeute an einem sehr reinen Produkt liefern.
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Beispiele
Beispiele aus der Praxis
3 Praxisbeispiele▸
🧫
Labortechniker
Überprüfung einer gereinigten Probe
Reinstoffmasse 8.5 gGesamtprobenmasse 10 g
8,5 g Reinsubstanz aus einer 10-g-Probe ergeben 8,5 / 10 × 100 = 85 % Reinheit, mit 1,5 g Verunreinigung. Eine Erhöhung der Reinmasse auf 10 g (oder eine Verringerung der Gesamtmasse auf 8,5 g) würde die Reinheit auf 100 % steigern.
🧮
Schüler löst rückwärts
Auflösen nach reiner Masse ausgehend von einer bekannten Reinheit
Prozent Reinheit 85%Gesamtprobenmasse 10 g
Ein Datenblatt gibt eine Reinheit von 85 % für eine 10-g-Probe an. Wenn Sie auf der Registerkarte „Lösen“ „Reine Masse“ als Ziel auswählen, erhalten Sie 0,85 × 10 = 8,5 g reine Substanz und 1,5 g Verunreinigung – die gleichen Zahlen wie bei der direkten Berechnung, nur in umgekehrter Reihenfolge.
⚗️
Student der organischen Chemie
Reinheit nach Umkristallisation
Rohproduktmasse 12 gGereinigte Produktmasse 9.6 g
Eine Reaktion erzeugt 12 g rohes (ungereinigtes) Produkt und durch Umkristallisation werden 9,6 g reines Produkt gewonnen. Die Reinheit beträgt 9,6 / 12 × 100 = 80 %, wobei 2,4 g an die Mutterlauge und andere Verunreinigungen verloren gehen – eine von der prozentualen Ausbeute der Reaktion getrennte Zahl.
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Quellenangabe
Diesen Rechner zitieren
APA und MLA▸
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MLA
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Hintergrundwissen
Den Rechner für die prozentuale Reinheit verstehen
Die prozentuale Reinheit sagt Ihnen, welcher Bruchteil der Masse einer Probe die tatsächlich gewünschte Substanz ist, und nicht übriggebliebenes Ausgangsmaterial, Nebenprodukte oder andere Verunreinigungen. Es handelt sich um eine Routineprüfung in der analytischen Chemie, der Qualitätskontrolle und jeder Synthese, die mit einem Isolierungs- oder Reinigungsschritt endet.
So funktioniert der Reinheitsrechner
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Der Rechner wendet eine Formel in drei Richtungen an. Anhand der Masse der reinen Substanz und der gesamten Probenmasse wird die prozentuale Reinheit direkt berechnet: (reine Masse / Gesamtmasse) × 100. Bei bekannter Reinheit und einer der beiden Massen ordnet die Registerkarte „Solve“ dieselbe Formel neu, um die fehlende Masse zu finden. Und auf der Registerkarte „Aus Reaktion“ wird die identische Mathematik um eine Synthese herum umformuliert: Die „Gesamtmasse“ wird zum rohen (ungereinigten) Produkt, das direkt aus der Reaktion isoliert wird, und die „reine Masse“ wird zu dem, was nach einem Reinigungsschritt wie Umkristallisation, Destillation oder Säulenchromatographie gewonnen wird.
In jedem Modus ist die Verunreinigungsmasse einfach die Gesamtmasse minus reine Masse – sie wird nie direkt eingegeben, sondern nur abgeleitet.
Eingaben und was sie bedeuten
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Die Masse der reinen Substanz und die Gesamtmasse der Probe sollten in denselben Einheiten angegeben werden (dieser Rechner verwendet Gramm). Die Gesamtprobenmasse muss immer größer als Null sein – eine Division durch eine Null oder eine negative Probenmasse ist physikalisch nicht sinnvoll und der Rechner markiert dies, anstatt einen Fehlerwert zurückzugeben. Die reine Masse darf die Gesamtmasse nicht überschreiten, da die Verunreinigungsmasse nicht negativ sein darf.
Auf der Registerkarte „Lösen“ muss die prozentuale Reinheit zwischen 0 % und 100 % liegen; Bei der Lösung nach der Gesamtmasse kann die Reinheit auch nicht genau 0 % betragen, da dies bedeuten würde, dass eine unendlich große Probe überhaupt keine reine Substanz enthält.
Grenzen und Randfälle
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Der Massenreinheitsgrad ist ein einfaches Verhältnis – es berücksichtigt nicht, wie die Verunreinigung gemessen oder identifiziert wurde. In einem echten Labor wird die Reinheit normalerweise mit einer instrumentellen Methode (Schmelzpunkt, HPLC, NMR-Integration, Titration) und nicht nur mit der Masse bestätigt, insbesondere wenn Verunreinigungen durch Wiegen schwer sauber abzutrennen sind. Dieser Rechner unterscheidet auch nicht nach der Art der Verunreinigung; 2 g nicht umgesetztes Ausgangsmaterial und 2 g eines giftigen Nebenprodukts werden beide als „2 g Verunreinigung“ registriert. Und die prozentuale Reinheit ist eine andere Größe als die prozentuale Ausbeute: Die Reinheit beschreibt, wie sauber ein Produkt ist, während die Ausbeute beschreibt, wie viel davon Sie im Verhältnis zum theoretischen Maximum erhalten haben – eine Synthese kann eine hohe Ausbeute an einem unreinen Produkt oder eine enttäuschende Ausbeute an etwas extrem Reinem liefern.
❓
Fragen
Häufig gestellte Fragen
6 Fragen▸
Wie lautet die Formel für die prozentuale Reinheit?+
Prozent Reinheit = (Masse der Reinsubstanz / Gesamtprobenmasse) × 100. Beispielsweise sind 8,5 g Reinsubstanz in einer 10-g-Probe 8,5 / 10 × 100 = 85 % rein.
Wie finde ich die Verunreinigungsmasse?+
Die Verunreinigungsmasse entspricht der Gesamtprobenmasse abzüglich der Reinstoffmasse. Für eine 85 % reine 10-g-Probe beträgt die Verunreinigungsmasse 10 − 8,5 = 1,5 g.
Wie berechne ich die Reinheit einer Reaktion?+
Wiegen Sie das rohe (ungereinigte) Produkt direkt aus der Reaktion und dann das gereinigte Produkt nach der Umkristallisation oder einem anderen Reinigungsschritt. Die prozentuale Reinheit ist (gereinigte Masse / Rohmasse) × 100 – dieselbe Formel, die für jede Probe verwendet wird, nur angewendet auf die erwarteten Massen einer Reaktion im Vergleich zu den tatsächlichen Produktmassen.
Ist die prozentuale Reinheit dasselbe wie die prozentuale Ausbeute?+
Nein. Die prozentuale Ausbeute vergleicht die tatsächlich erhaltenen Mol (oder Massen) des erhaltenen Produkts mit dem theoretischen Maximum aus der Reaktionsstöchiometrie. Die prozentuale Reinheit vergleicht die Masse der reinen Substanz mit der Gesamtmasse dessen, was Sie isoliert haben. Eine Reaktion kann zu einer hohen Ausbeute an einem unreinen Produkt oder zu einer geringen Ausbeute an einem sehr reinen Produkt führen – sie hängen zusammen, messen aber unterschiedliche Dinge.
Welche Einheiten verwendet der Reinheitsrechner?+
Reinstoffmasse und Gesamtprobenmasse werden in Gramm eingegeben (jede konsistente Masseneinheit funktioniert, da der Rechner nur deren Verhältnis berücksichtigt). Das Ergebnis ist ein einheitenloser Prozentsatz, und die Verunreinigungsmasse wird in derselben Einheit wie die Eingaben angegeben.
Was ist in diesem Zusammenhang ein Assay?+
Ein Assay ist ein Labortest, der misst, wie viel einer bestimmten Substanz in einer Probe vorhanden ist, oft als prozentualer Reinheitswert angegeben. Dieser Rechner führt die Berechnung durch, sobald Sie bereits reine Massen und Gesamtmassen haben – er ersetzt nicht den Labortest selbst.
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