Randamentul procentual este cantitatea reală de produs de reacție obținută dintr-o reacție comparativ cu cantitatea maximă teoretică care ar putea fi obținută. Un calcul de stoichiometrie arată cât din fiecare produs de reacție s-ar putea obține într-o anumită reacție, având în vedere cantitățile fiecărui reactant utilizat. Dacă este furnizat prea puțin dintr-un reactant la începutul reacției, randamentul real va scădea și unii reactanți pot rămâne. Câțiva alți factori pot reduce și randamentul procentual.
TL; DR (Prea lung; Nu am 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% din cauza inexactităților în măsurători, reacția nu se desfășoară până la finalizare sau disponibilitatea limitată a unuia dintre reactanți.
Randamentul teoretic
Un calcul de stoichiometrie 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 moli din fiecare substanță. O conversie gram-pe-mol dă greutățile.
De exemplu, hidrogen gazos și oxigen gazos reacționează pentru a forma apă. 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 un singur atom de oxigen în dreapta și doi în stânga. Ecuația echilibrată corespunzătoare este 2H2 + O2 = 2H2O.
Exprimarea ecuației echilibrate în moli înseamnă că doi moli de hidrogen gazos și un mol de oxigen gazos reacționează pentru a forma doi moli de apă. Conversia în grame utilizând greutățile atomice gram dintr-un tabel periodic al elementelor dă următoarele greutăți: un mol de hidrogen gazos: 2 g, un mol de oxigen gazos: 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, care este randamentul teoretic al acestei reacții.
Randamentul procentual
În reacțiile reale, randamentul real este de obicei mai mic decât randamentul teoretic. Greutatea reactanților poate să nu fie exact echilibrată, astfel încât produsele de reacție sunt mai mici. Este posibil ca reacția să nu utilizeze toți unul dintre reactanți deoarece, ca gaz, unii sunt pierduți în aer. Uneori, reactanții au impurități care determină oprirea reacției și, uneori, produsul de reacție împiedică reacția completă. Din toate aceste motive, se produce mai puțin produs decât maximul teoretic.
Când greutatea reală a produsului de reacție este mai mică decât valoarea teoretică, rezultatul poate fi exprimat ca procent. Greutatea efectivă 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 grame de apă. Dar într-o reacție reală, dacă 4 grame de hidrogen arde în aer, cantitatea de apă produsă ar putea fi de doar 27 de grame. Împărțirea valorii reale a 27 de grame la valoarea teoretică de 36 de grame și înmulțirea cu 100 oferă 75 la sută, randamentul procentual pentru această reacție.