Procentavkastningen är den faktiska mängden reaktionsprodukt som erhålls från en reaktion jämfört med den teoretiska maximala mängden som kan erhållas. En stökiometriberäkning visar hur mycket av varje reaktionsprodukt som kan erhållas i en viss reaktion, med tanke på mängderna av varje reaktant som används. Om för lite av en reaktant tillhandahålls i början av reaktionen kommer det faktiska utbytet att minska och vissa reaktanter kan vara kvar. Flera andra faktorer kan också minska procentavkastningen.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Procentavkastningen ges av det faktiska utbytet av en viss reaktionsprodukt dividerat med det maximala teoretiska utbytet, båda i gram, multiplicerat med 100. Vanligtvis är procentutbytet mindre än 100 procent på grund av felaktigheter i mätningarna, reaktionen löper inte till slut eller en begränsad tillgänglighet av en av reaktanterna.
Den teoretiska avkastningen
En stökiometriberäkning kan bestämma det teoretiska utbytet för en viss reaktion. Reaktionsekvationen balanseras först och sedan uttrycks reaktanterna och reaktionsprodukterna i mol av varje substans. En gram-per-mol-omvandling ger vikterna.
Till exempel reagerar vätgas och syrgas för att bilda vatten. Den obalanserade ekvationen är H2 + O2 = H2O, med ekvationen som visar att vätgas och syrgas finns som tvåatommolekyler. Ekvationen är obalanserad eftersom det bara finns en syreatom till höger och två till vänster. Motsvarande balanserad ekvation är 2H2 + O2 = 2H2O.
Att uttrycka den balanserade ekvationen i mol betyder att två mol vätgas och en mol syrgas reagerar för att bilda två mol vatten. Omvandling till gram med hjälp av gramvikterna från ett periodiskt system av elementen ger följande vikter: en mol vätgas: 2 g, en mol syrgas: 32 g och en mol vatten: 18 g. Enligt ekvationen i gram reagerar 4 gram väte med 32 gram syre för att bilda 36 gram vatten, vilket är det teoretiska utbytet av denna reaktion.
Procentavkastningen
I verkliga reaktioner är det faktiska utbytet vanligtvis lägre än det teoretiska utbytet. Reaktanternas vikter kanske inte är exakt balanserade så att reaktionsprodukterna är mindre. Reaktionen använder kanske inte hela en av reaktanterna eftersom, som en gas, förloras en del i luften. Ibland har reaktanterna föroreningar som får reaktionen att stoppa, och ibland kommer reaktionsprodukten i vägen för en fullständig reaktion. Av alla dessa skäl produceras mindre produkt än det teoretiska maximumet.
När reaktionsproduktens faktiska vikt är lägre än det teoretiska värdet kan resultatet uttryckas i procent. Den faktiska vikten dividerad med den teoretiska vikten multiplicerad med 100 ger det procentuella utbytet av reaktionen.
Vid reaktionen mellan väte och syre var reaktionsproduktens teoretiska vikt för 4 gram väte och 32 gram syre 36 gram vatten. Men i en verklig reaktion, om 4 gram väte brinner i luft, kan den producerade mängden vatten bara vara 27 gram. Att dela det verkliga värdet på 27 gram med det teoretiska värdet på 36 gram och multiplicera med 100 ger 75 procent, det procentuella utbytet för denna reaktion.