Quel est le rendement théorique?

Le rendement théorique d'une réaction chimique est la quantité obtenue d'un produit d'une réaction dans laquelle le réactif limitant a été complètement consommé.Alors que les chimistes apprennent à équilibrer les équations chimiques, dans la pratique, un réactif sera présent en quantités moins que stoechiométriques.Le réactif limitera la quantité de produit possible à partir de la réaction.La méthode pour calculer le rendement théorique est simple.L'application de ce calcul dans un environnement réel est plus utile, mais plus complexe.

Dans la première étape du calcul du rendement théorique, l'équation chimique équilibrée est écrite et le rapport des moles de chaque réactif est examiné.La quantité de chaque réactif est déterminée en pesant les réactifs, en mesurant des concentrations ou en utilisant des solutions standard.Le réactif limitant est trouvé en convertissant la quantité de réactifs présents en moles de chaque réactif et en déterminant, sur la base des rapports de la première étape, qui réactif s'épuisera avant que les autres réactifs ne soient tous utilisés.Le rapport de moles de produit à moles de réactif limitant de l'équation équilibrée est multiplié par les moles de réactif limitant disponible pour trouver les moles de produit.Ensuite, en utilisant le poids moléculaire du produit, cette réponse est convertie en grammes de produit ou autre mesure appropriée.

En laboratoire, les chimistes commencent par une réaction proposée.Les produits de réaction sont prédits et confirmés par expérience.Une équation chimique équilibrée est écrite en utilisant la connaissance de la réaction.Compte tenu des concentrations de départ de chaque réactif, le réactif limitant est choisi et le rendement est calculé en fonction de ce réactif complètement converti en produit.Dans les futures expériences ou analyse des échantillons, le rendement réel sera comparé au rendement théorique et aux causes de la perte de produit déterminés.

Pour calculer le rendement théorique, il est nécessaire de connaître les réactifs et les produits de la réaction.Cela peut être plus complexe dans des environnements industriels réels par rapport aux conditions de laboratoire.La réaction, par exemple, pourrait se produire dans une condition acide ou de base, et il peut y avoir de la corrosion de tuyaux qui libèrent des métaux qui peuvent agir comme des catalyseurs.Les calculs de laboratoire doivent être soutenus par des échantillons tirés du processus d'intérêt.

En règle générale, les réactions inorganiques, en particulier celles qui produisent un précipité solide ou un produit volatile, peuvent être menées dans des conditions qui donnent une réaction complète du réactif limitant.Ces réactions peuvent souvent donner près de 100% des théoriques.Les réactions organiques produisent souvent beaucoup plus de sous-produits en raison de courants de réactifs purs et de la multiplicité des réactions possibles.Les processus industriels impliquant des réactions organiques dans l'industrie donnent rarement des résultats abordant le rendement théorique.Ces processus nécessitent généralement des étapes de séparation et de purification ultérieures.