התשואה באחוזים היא הכמות בפועל של מוצר התגובה המתקבל מתגובה בהשוואה לכמות המקסימלית התיאורטית שניתן היה להשיג. חישוב סטויכיומטריה מראה כמה מכל מוצר תגובה ניתן להשיג בתגובה מסוימת, בהתחשב בכמויות של כל מגיב בשימוש. אם מסופק מעט מדי ממגיב אחד בתחילת התגובה, התשואה בפועל תרד וכמה מגיבים עשויים להישאר. כמה גורמים אחרים עשויים להפחית גם את אחוז התשואה.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
התשואה באחוזים ניתנת על ידי התשואה בפועל של מוצר תגובה מסוים חלקי התשואה התיאורטית המקסימלית, שניהם בגרמים, כפול 100. בדרך כלל התשואה באחוזים נמוכה ממאה אחוזים בגלל אי דיוקים במדידות, התגובה לא פועלת עד תום או זמינות מוגבלת של אחד המגיבים.
התשואה התיאורטית
חישוב סטויכיומטריה יכול לקבוע את התשואה התיאורטית לתגובה מסוימת. משוואת התגובה מאוזנת תחילה, ואז המגיבים ומוצרי התגובה באים לידי ביטוי בשומות של כל חומר. המרה גרם לשומה נותנת את המשקולות.
לדוגמא, גז מימן וגז חמצן מגיבים ליצירת מים. המשוואה הלא מאוזנת היא H2 + O2 = H2O, כאשר המשוואה מראה כי גזי המימן והחמצן קיימים כמולקולות של שני אטומים. המשוואה אינה מאוזנת מכיוון שיש רק אטום חמצן אחד מימין ושניים משמאל. המשוואה המאוזנת המקבילה היא 2H2 + O2 = 2H2או
ביטוי המשוואה המאוזנת בשומות פירושו ששתי שומות של גז מימן ושומה אחת של גז חמצן מגיבות ליצירת שתי שומות מים. המרה לגרמים באמצעות משקולות האטום גרם מטבלה מחזורית של היסודות נותנת את המשקולות הבאות: שומה אחת של גז מימן: 2 גרם, שומה אחת של גז חמצן: 32 גרם ושומה אחת של מים: 18 גרם. על פי המשוואה בגרמים, 4 גרם מימן מגיבים עם 32 גרם חמצן ליצירת 36 גרם מים, שהם התשואה התיאורטית של תגובה זו.
התשואה באחוזים
בתגובות אמיתיות, התשואה בפועל בדרך כלל נמוכה מהתשואה התיאורטית. המשקל של המגיבים לא יכול להיות מאוזן בדיוק ולכן מוצרי התגובה הם פחותים. התגובה עשויה שלא להשתמש בכל אחד ממגיבי התגובה מכיוון שכגז חלקם אבד לאוויר. לעיתים למגיבים יש זיהומים הגורמים להפסקת התגובה, ולעיתים מוצר התגובה מפריע לתגובה מלאה. מכל הסיבות הללו, פחות מיוצר מוצר מהמקסימום התיאורטי.
כאשר המשקל בפועל של מוצר התגובה נמוך מהערך התיאורטי, ניתן לבטא את התוצאה באחוזים. המשקל בפועל חלקי המשקל התיאורטי כפול 100 נותן את התשואה האחוזית של התגובה.
בתגובת מימן וחמצן, המשקל התיאורטי של מוצר התגובה ל -4 גרם מימן ו -32 גרם חמצן היה 36 גרם מים. אך בתגובה אמיתית, אם 4 גרם מימן נשרף באוויר, כמות המים המיוצרת עשויה להיות רק 27 גרם. חלוקת הערך האמיתי של 27 גרם לערך התיאורטי של 36 גרם והכפלת ב 100 נותנת 75 אחוז, התשואה האחוזית לתגובה זו.