Conţinut
Randamentul procentual este cantitatea reală de produs de reacție obținută dintr-o reacție în comparație cu cantitatea teoretică maximă care ar putea fi obținută. Un calcul de stoechiometrie arată cât de mult din fiecare produs de reacție ar putea fi obținut într-o anumită reacție, având în vedere cantitățile fiecărui reactant utilizat. Dacă la începutul reacției este furnizat prea puțin dintr-un singur reactant, randamentul real va scădea și unii reactanți pot fi rămași. Mai mulți alți factori pot reduce și randamentul procentual.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Randamentul procentual este dat de randamentul real al unui anumit produs de reacție, împărțit la randamentul teoretic maxim, ambele în grame, înmulțit cu 100. De obicei, randamentul procentual este mai mic de 100 la sută datorită inexactităților măsurătorilor, reacția nu se execută la completare sau o disponibilitate limitată a unuia dintre reactanți.
Randamentul teoretic
Un calcul de stoechiometrie poate determina randamentul teoretic pentru o anumită reacție. Ecuația de reacție este mai întâi echilibrată, iar apoi reactanții și produsele de reacție sunt exprimate în alunițe ale fiecărei substanțe. O conversie gram-pe-aluniță dă ponderi.
De exemplu, gazul de hidrogen și gazul de oxigen reacționează la formarea apei. Ecuația dezechilibrată este H2 + O2 = H2O, cu ecuația care arată că gazele de hidrogen și oxigen există ca molecule cu doi atomi. Ecuația este dezechilibrată deoarece există doar un atom de oxigen în dreapta și doi în stânga. Ecuația echilibrată corespunzătoare este 2H2 + O2 = 2H2O.
Exprimarea ecuației echilibrate în alunițe înseamnă că doi moli de hidrogen gaz și un mol de gaz de oxigen reacționează pentru a forma doi moli de apă. Convertirea în grame folosind greutățile atomice gram dintr-un tabel periodic al elementelor dă următoarele greutăți: un mol de hidrogen gaz: 2 g, un mol de oxigen gaz: 32 g și un mol de apă: 18 g. Conform ecuației în grame, 4 grame de hidrogen reacționează cu 32 de grame de oxigen pentru a forma 36 de grame de apă, ceea ce este randamentul teoretic al acestei reacții.
Randamentul procentual
În reacții reale, randamentul real este de obicei mai mic decât randamentul teoretic. Greutățile reactanților pot să nu fie exact echilibrate, astfel încât produsele de reacție sunt mai mici. Este posibil ca reacția să nu folosească toți unul dintre reactanți, deoarece, ca gaz, unele se pierd în aer. Uneori, reactanții au impurități care determină oprirea reacției și alteori produsul de reacție ajunge în calea unei reacții complete. Din toate aceste motive, este produs mai puțin produs decât maximul teoretic.
Când greutatea reală a produsului de reacție este mai mică decât valoarea teoretică, rezultatul poate fi exprimat în procente. Greutatea actuală împărțită la greutatea teoretică înmulțită cu 100 dă randamentul procentual al reacției.
În reacția de hidrogen și oxigen, greutatea teoretică a produsului de reacție pentru 4 grame de hidrogen și 32 de grame de oxigen a fost de 36 de grame de apă. Dar într-o reacție reală, dacă 4 grame de hidrogen arde în aer, cantitatea de apă produsă ar putea fi de numai 27 de grame. Împărțirea valorii reale de 27 de grame la valoarea teoretică de 36 de grame și înmulțirea cu 100 dă 75 la sută, randamentul procentual pentru această reacție.