Cómo calcular el rendimiento porcentual de la química

Métodos: 4Encontrar el reactivo limitanteCálculo del rendimiento teóricoCalcular el rendimiento porcentualla corrección de errores

En química, el rendimiento de la reacción es la cantidad de producto que resulta de una reacción química. la rendimiento teórico, a su vez, representa la máxima cantidad de producto que puede ser el resultado de una reacción totalmente eficiente. En la práctica, la mayoría de las reacciones tienen la eficiencia no es perfecto - por lo tanto por ciento de rendimiento de la reacción es generalmente más bajo que el rendimiento teórico. Para expresar la eficiencia de una reacción, se puede calcular el rendimiento porcentual con esta fórmula: por ciento de rendimiento = (rendimiento real / rendimiento teórico) x 100.

método 1
Encontrar el reactivo limitante
Imagen titulada Calcular el por ciento de rendimiento en Química Paso 1
1
escribir ecuación química balanceada. Para calcular el porcentaje de rendimiento, primero debe equilibrar la ecuación. Una ecuación equilibrada tendrá siempre, en ambos lados, la misma cantidad de átomos de cada elemento. La ley de conservación de la masa que la materia no se crea ni se destruye - por lo que aunque los compuestos se pueden cambiar, cada átomo que entra en la reacción debe salir de ella al final.
  • Comience por determinar la cantidad de átomos de cada elemento en cada lado de la ecuación.
  • Algunos un coeficiente para cada compuesto hasta que todos los elementos están equilibrados.
  • A fin de cuentas, dejar que el hidrógeno y el oxígeno hasta el final, ya que ambos son propensos a aparecer en diversos compuestos.
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    2
    Identificar los reactivos. Son generalmente en el lado izquierdo de la ecuación flecha. Los reactivos son elementos que reaccionan para formar los nuevos compuestos que se encuentran en el lado derecho de la ecuación. También pueden ser llamados "materiales de partida". También es posible tener sólo un reactivo.
  • Si hay números junto a los reactivos, se llaman coeficientes y representan las proporciones en que cada reactivo se consume en la reacción.
  • El reactivo limitante es el primer material para ser consumido. En las reacciones con diversos reactivos, a menos que cada se consume en proporción 1: 1 y están presentes en la misma cantidad molar de ellos será consumido antes que el otro, en cuyo punto la reacción cesará.
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    calcular la masa molar de cada reactivo. Esta variable es la masa existente en cada mol del compuesto de composición. Se calcula usando la masa atómica de cada elemento presente en la misma.
  • Identificar el número de átomos presentes en el compuesto. Por ejemplo, la glucosa está representado por C6H12la6, por lo que hay 6 átomos de carbono, 12 de hidrógeno 6 y oxígeno.
  • Multiplicar el número de átomos de cada elemento por la masa atómica del elemento en cuestión.
  • Añadir la masa total de cada compuesto para descubrir la masa molar.
  • Por ejemplo, la glucosa tiene un peso molecular (6 x 12) + (12 x 1) + (6 × 16) = 180 g / mol.
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    Calcular la cantidad (en moles) de cada reactivo. Para ello, dividir la masa de cada reactivo para su peso molecular. La masa de reactivos es la cantidad total del compuesto que participa en la reacción.
  • La masa del reactivo probablemente se da en el enunciado del problema o determina con base en el rendimiento requerido de la reacción.
  • Por ejemplo, 25 g de glucosa dió 0,1388 mol de glucosa y 40 g de oxígeno rendir 1,25 mol de oxígeno.
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    Divida a los moles de cada reactivo por su coeficiente de fórmula. Después de la ecuación no ha equilibrado adecuadamente, cada reactivo tendrá un coeficiente a su lado. Si no hay nada escrito, significa que el coeficiente del compuesto es igual a uno. Dividir el número de moles determinados en el paso anterior del compuesto de fórmula dicho coeficiente.
  • Por ejemplo, la proporción de glucosa es 1 y el coeficiente de oxígeno es 6.
  • Glucosa: 0,1388 mol / 1 = 0,1388
  • Oxígeno: 1,25 mol / 6 = 0.208
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    Comparación de los valores para la determinación del reactivo limitante. El reactivo limitante es el compuesto que produce la cantidad más pequeña. En nuestro ejemplo, la glucosa tiene un rendimiento inferior y, por lo tanto, se considera como el reactivo limitante.


    • método 2
    Cálculo del rendimiento teórico
    Imagen titulada Calcular el por ciento de rendimiento en Química Paso 7
    1
    Identificar el producto deseado. Los productos de reacción están presentes en el lado derecho de la flecha ecuación química. El producto deseado, básicamente, es el compuesto para el que se desea calcular un rendimiento teórico. Lo que aquí es calcular una medida de lo que esperamos para producir la reacción de la ecuación química es perfectamente eficiente.
    • Continuando con el ejemplo anterior, nuestro producto deseado es CO2, o dióxido de carbono.
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    Convertir la masa de su reactivo limitante en una cantidad de moles. Para ello, se divide el reactivo de masa para su masa molar.
  • En nuestro ejemplo, que la glucosa era el reactivo limitante. Su peso molecular es 180 g / mol, de modo que 25 g de glucosa producir 0.1388 moles (25 g / 180 g / mol).
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    Establecer la relación experimental. Divida la cantidad de producto deseada por cantidad molar de moles del reactivo limitante. Esto se denomina la relación experimental.
  • Por ejemplo, 1 mol de glucosa por cada 6 moles de dióxido de carbono. relación Experimental en este caso es de 1: 6.


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    4
    Calcular la masa molar de un mol del producto deseado. La masa molar es la masa del compuesto presente en la composición cada mol. Se calcula usando la masa atómica de cada uno de sus elementos.
  • Por ejemplo, la masa molar de CO2 Es 44 g / mol.
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    Determinar el rendimiento teórico. Multiplicar el número de moles de la proporción de reactivo limitante y la masa molar experimental del producto deseado. Esto le dará el peso del producto creado si la reacción había sido plenamente eficaz (en otras palabras, rendimiento teórico de la reacción).
  • Por ejemplo, (25 g de glucosa / 180 g / mol) x (1 mol de glucosa / mol CO 62) X 44 g / mol = 1,02 g de CO2.
  • El rendimiento teórico CO2 Es igual a 1,02 g en relación con el uso de 25 g de glucosa.
    • método 3
    Calcular el rendimiento porcentual
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    1
    Hacer reacción. Ensamblar el producto purificado de la reacción y calcular su masa, con un peso en una balanza. A continuación, anote este valor.
    • Digamos que 0,5 g de ingreso reacción CO2.


  • Imagen titulada Calcular el por ciento de rendimiento en Química Paso 13
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    Establecer el porcentaje de rendimiento. El porcentaje de rendimiento determina la eficiencia de su reacción. No todas las reacciones tienen una eficiencia del 100% y por lo tanto los ingresos reales, probablemente será menor que el teórico. En resumen, el rendimiento porcentual es el ingreso real de proporción con respecto al teórico multiplicado por 100.
  • por ciento de rendimiento = (rendimiento real / rendimiento teórico) x 100
  • Se puede calcular un porcentaje de rendimiento superior al 100% sin cometer errores matemáticos. Si el producto final se mide impuro (contaminado por sustancias descartadas de ecuación química a granel), estas impurezas pueden producir más que el rendimiento teórico.
  • Por esta razón, es importante purificar cuidadosamente sus productos por filtración, secado, destilación o cualquier otro de los profesores de purificación existentes, que difieren en función de las propiedades físicas de su producto.
  • Imagen titulada Calcular el por ciento de rendimiento en Química Paso 14
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    Calcular el porcentaje de rendimiento. Divida el rendimiento real por el teórico y luego multiplicar el resultado por cien. La respuesta será un porcentaje que representa la masa de su producto en comparación con la masa de producto que resulta de una reacción de "perfecto".
  • Por ejemplo, el rendimiento teórico de nuestra reacción es igual a 1,02 g pero el rendimiento real fue de 0,5 g de CO2. ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento?
  • por ciento de rendimiento = (rendimiento real / rendimiento teórico) x 100
  • 0,5 / 1,02 = 0,49. Multiplicar el resultado por 100 para obtener un porcentaje.
  • porcentaje de rendimiento = 0,49 x 100 = 49%.
    • método 4
    la corrección de errores
    Imagen titulada Calcular el por ciento de rendimiento en Química Paso 15
    1
    Puedes volver a la fórmula, si se restan dos números. Algunos estudiantes confunden porcentaje de rendimiento (como se obtuvo la cantidad total posible) con porcentaje de error (la diferencia entre los resultados experimentales y esperada). La fórmula correcta es el porcentaje de rendimiento .Si está restando ambos valores, significa que está utilizando la fórmula de porcentaje de error.
  • Imagen titulada Calcular el por ciento de rendimiento en Química Paso 16
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    Si obtiene resultados muy diferentes, revise unidades. Si el rendimiento real es diferente de la teórica en un orden de magnitud o más, es probable que haya utilizado las unidades mal en alguna parte en los cálculos. Repetirlos y tomar nota de las unidades utilizadas en cada paso del camino.
  • Por ejemplo, para convertir 25 g mol de glucosa de la glucosa, calcular: .
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    3
    Revisar las cantidades de los reactivos utilizados. Si se obtiene un resultado inesperado, es posible que se inició con la cantidad incorrecta de reactivos. Aprende aquí para corregir este error:
  • Si el rendimiento real es mucho menor de lo esperado, si se ha añadido el reactivo demasiado limitante (o algún otro, por lo que es el nuevo reactivo limitante). En este caso, repite el experimento.
  • Si su error no cambia la cantidad de reactivo limitante, es posible calcular el porcentaje de rendimiento. Sólo recuerde utilizar las mismas cantidades que fueron utilizados en el cálculo del rendimiento teórico.
  • Imagen titulada Calcular el por ciento de rendimiento en Química Paso 18
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    Purificar sus productos, el porcentaje de rendimiento es mayor que 100%. Si su porcentaje de rendimiento es superior al 100% (y los cálculos son correctos), esto indica que otras sustancias han contaminado sus productos. Purificarlos (mediante secado o filtración) y se pesa de nuevo. Si se obtiene el mismo resultado, es posible que haya cometido un error en la medición de los reactivos. En este caso, repite el experimento.
  • Si ha obtenido este resultado en un problema de la tarea (y no en un experimento real), es posible que haya cometido un error matemático. Suponiendo que la declaración indica los ingresos reales, usted puede suponer un resultado muy bajo para el rendimiento teórico.
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