Procentní výtěžek je skutečné množství reakčního produktu získaného z reakce ve srovnání s teoretickým maximálním množstvím, které lze získat. Stechiometrický výpočet ukazuje, kolik z každého reakčního produktu lze získat při konkrétní reakci, vzhledem k množství každého použitého reaktantu. Pokud je na začátku reakce poskytnuto příliš málo jednoho reaktantu, skutečný výtěžek poklesne a některé reaktanty mohou zůstat. Procentní výtěžek může snížit také několik dalších faktorů.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Procentní výtěžek je dán skutečným výtěžkem konkrétního reakčního produktu děleno maximálním teoretickým výtěžkem, oba v gramech, vynásobeným 100. Obvykle je procentní výtěžek nižší než 100 procent kvůli nepřesnostem v měřeních, reakci neprobíhající do konce nebo omezené dostupnosti jednoho z reaktantů.
Teoretický výnos
Stechiometrický výpočet může určit teoretický výtěžek pro konkrétní reakci. Reakční rovnice je nejprve vyvážena a poté jsou reaktanty a reakční produkty vyjádřeny v molech každé látky. Konverze na gram na mol dává váhy.
Například plynný vodík a plynný kyslík reagují za vzniku vody. Nevyvážená rovnice je H2 + O.2 = H2O, přičemž rovnice ukazuje, že vodíkové a kyslíkové plyny existují jako molekuly dvou atomů. Rovnice je nevyvážená, protože tam je jen jeden atom kyslíku vpravo a dva vlevo. Odpovídající vyvážená rovnice je 2H2 + O.2 = 2H2Ó.
Vyjádření vyvážené rovnice v molech znamená, že dva moly plynného vodíku a jeden mol plynného kyslíku reagují a vytvoří dva moly vody. Převod na gramy pomocí gramových atomových vah z periodické tabulky prvků dává následující hmotnosti: jeden mol plynného vodíku: 2 g, jeden mol plynného kyslíku: 32 g a jeden mol vody: 18 g. Podle rovnice v gramech reagují 4 gramy vodíku s 32 gramy kyslíku za vzniku 36 gramů vody, což je teoretický výtěžek této reakce.
Procentní výnos
Ve skutečných reakcích je skutečný výtěžek obvykle nižší než teoretický výtěžek. Hmotnost reaktantů nemusí být přesně vyvážená, takže reakčních produktů je méně. Při reakci se nemusí použít všechny z reaktantů, protože některé se jako plyn ztratí do vzduchu. Někdy mají reaktanty nečistoty, které způsobují zastavení reakce, a někdy reakční produkt způsobí úplnou reakci. Ze všech těchto důvodů se vyprodukuje méně produktu, než je teoretické maximum.
Pokud je skutečná hmotnost reakčního produktu menší než teoretická hodnota, lze výsledek vyjádřit v procentech. Skutečná hmotnost dělená teoretickou hmotností vynásobenou 100 dává procentní výtěžek reakce.
Při reakci vodíku a kyslíku byla teoretická hmotnost reakčního produktu pro 4 gramy vodíku a 32 gramů kyslíku 36 gramů vody. Ale ve skutečné reakci, pokud hoří 4 gramy vodíku ve vzduchu, může být množství vyrobené vody pouze 27 gramů. Vydělením skutečné hodnoty 27 gramů teoretickou hodnotou 36 gramů a vynásobením 100 získáte 75 procent, procentní výtěžek této reakce.