La resa percentuale è la quantità effettiva di prodotto di reazione ottenuto da una reazione rispetto alla quantità massima teorica che potrebbe essere ottenuta. Un calcolo stechiometrico mostra quanto di ciascun prodotto di reazione potrebbe essere ottenuto in una particolare reazione, date le quantità di ciascun reagente utilizzato. Se viene fornito troppo poco di un reagente all'inizio della reazione, la resa effettiva diminuirà e alcuni reagenti potrebbero rimanere. Anche molti altri fattori possono ridurre la resa percentuale.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
La resa percentuale è data dalla resa effettiva di un particolare prodotto di reazione divisa per la resa teorica massima, entrambe in grammi, moltiplicata per 100. Solitamente la resa percentuale è inferiore al 100% a causa di imprecisioni nelle misurazioni, mancata esecuzione della reazione o disponibilità limitata di uno dei reagenti.
Il rendimento teorico
Un calcolo stechiometrico può determinare la resa teorica per una particolare reazione. L'equazione di reazione viene prima bilanciata, quindi i reagenti e i prodotti di reazione sono espressi in moli di ciascuna sostanza. Una conversione grammo per mole fornisce i pesi.
Ad esempio, l'idrogeno e l'ossigeno reagiscono per formare acqua. L'equazione sbilanciata è H2 + O2 = H2O, con l'equazione che mostra che i gas idrogeno e ossigeno esistono come molecole a due atomi. L'equazione è sbilanciata perché c'è solo un atomo di ossigeno a destra e due a sinistra. La corrispondente equazione bilanciata è 2H2 + O2 = 2H2O.
Esprimere l'equazione bilanciata in moli significa che due moli di gas idrogeno e una mole di gas ossigeno reagiscono per formare due moli di acqua. La conversione in grammi utilizzando i pesi atomici in grammo da una tavola periodica degli elementi dà il seguenti pesi: una mole di gas idrogeno: 2 g, una mole di gas ossigeno: 32 g e una mole di acqua: 18 gr. Secondo l'equazione in grammi, 4 grammi di idrogeno reagiscono con 32 grammi di ossigeno per formare 36 grammi di acqua, che è la resa teorica di questa reazione.
Il rendimento percentuale
Nelle reazioni reali, la resa effettiva è solitamente inferiore alla resa teorica. I pesi dei reagenti potrebbero non essere esattamente bilanciati, quindi i prodotti di reazione sono inferiori. La reazione potrebbe non utilizzare tutto uno dei reagenti perché, come gas, parte si perde nell'aria. A volte i reagenti hanno impurità che causano l'arresto della reazione, e talvolta il prodotto di reazione ostacola una reazione completa. Per tutti questi motivi si produce meno prodotto del massimo teorico.
Quando il peso effettivo del prodotto di reazione è inferiore al valore teorico, il risultato può essere espresso in percentuale. Il peso effettivo diviso per il peso teorico moltiplicato per 100 dà la resa percentuale della reazione.
Nella reazione di idrogeno e ossigeno, il peso teorico del prodotto di reazione per 4 grammi di idrogeno e 32 grammi di ossigeno era 36 grammi di acqua. Ma in una vera reazione, se 4 grammi di idrogeno bruciano nell'aria, la quantità di acqua prodotta potrebbe essere solo di 27 grammi. Dividendo il valore effettivo di 27 grammi per il valore teorico di 36 grammi e moltiplicando per 100 si ottiene il 75%, la resa percentuale per questa reazione.