Python: Theoretische Ausbeute mit UliEngineering berechnen

Die theoretische Ausbeute einer chemischen Reaktion lässt sich mit der UliEngineering-Python-Bibliothek einfach berechnen:

theoretical_yield.py

from UliEngineering.Chemistry.Stoichiometry import theoretical_yield

# Theoretische Ausbeute für 2H2 + O2 -> 2H2O berechnen
# Mit 2 Mol H2 (limitierend), Produktkoeffizient 2
yield_moles = theoretical_yield(2.0, 2, 2)
print(f"Theoretische Ausbeute (2 mol H2): {yield_moles:.2f} mol H2O")

# Mit 5 Mol limitierendes Reagenz berechnen
yield_moles = theoretical_yield(5.0, 2, 3)
print(f"Theoretische Ausbeute (5 mol, Koeff 2→3): {yield_moles:.2f} mol")

# Mit 0,5 Mol limitierendes Reagenz berechnen
yield_moles = theoretical_yield(0.5, 1, 2)
print(f"Theoretische Ausbeute (0,5 mol, Koeff 1→2): {yield_moles:.2f} mol")

from UliEngineering.Chemistry.Stoichiometry import theoretical_yield

# Theoretische Ausbeute für 2H2 + O2 -> 2H2O berechnen
# Mit 2 Mol H2 (limitierend), Produktkoeffizient 2
yield_moles = theoretical_yield(2.0, 2, 2)
print(f"Theoretische Ausbeute (2 mol H2): {yield_moles:.2f} mol H2O")

# Mit 5 Mol limitierendes Reagenz berechnen
yield_moles = theoretical_yield(5.0, 2, 3)
print(f"Theoretische Ausbeute (5 mol, Koeff 2→3): {yield_moles:.2f} mol")

# Mit 0,5 Mol limitierendes Reagenz berechnen
yield_moles = theoretical_yield(0.5, 1, 2)
print(f"Theoretische Ausbeute (0,5 mol, Koeff 1→2): {yield_moles:.2f} mol")

Beispielausgabe

theoretical_yield_output.txt

Theoretische Ausbeute (2 mol H2): 2.00 mol H2O
Theoretische Ausbeute (5 mol, Koeff 2→3): 7.50 mol
Theoretische Ausbeute (0,5 mol, Koeff 1→2): 1.00 mol

Theoretische Ausbeute (2 mol H2): 2.00 mol H2O
Theoretische Ausbeute (5 mol, Koeff 2→3): 7.50 mol
Theoretische Ausbeute (0,5 mol, Koeff 1→2): 1.00 mol

Die Berechnung der theoretischen Ausbeute ermittelt die maximale Produktmenge, die aus einer gegebenen Menge des limitierenden Reagenz anhand der Stöchiometrie gebildet werden kann. Das ist essenziell für Reaktionsplanung, Effizienzberechnungen und den Vergleich tatsächlicher experimenteller Ergebnisse mit idealen Erwartungen. Sie repräsentiert das 100 %-Effizienz-Szenario unter der Annahme einer perfekten Umsetzung ohne Nebenreaktionen oder Verluste.

Berechnet wird die theoretische Ausbeute nach der Formel $n_{Produkt} = n_{limitierend} \times \frac{n_{Produkt}}{n_{limitierend}}$, wobei $n_{Produkt}$ die gebildeten Mol Produkt, $n_{limitierend}$ die verfügbaren Mol des limitierenden Reagenz und der Bruch das stöchiometrische Verhältnis aus der ausgeglichenen chemischen Gleichung ist.

Beispielausgabe

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