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La resa percentuale è la quantità effettiva di prodotto di reazione ottenuta da una reazione rispetto alla quantità massima teorica che potrebbe essere ottenuta. Un calcolo stechiometrico mostra la quantità di ciascun prodotto di reazione che potrebbe essere ottenuta in una particolare reazione, date le quantità di ciascun reagente utilizzato. Se viene fornito troppo poco di un reagente all'inizio della reazione, la resa effettiva diminuirà e alcuni reagenti potrebbero essere lasciati indietro. Numerosi altri fattori possono ridurre anche la resa percentuale.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
La resa percentuale è data dalla resa effettiva di un particolare prodotto di reazione diviso per la resa teorica massima, sia in grammi, moltiplicata per 100. Di solito la resa percentuale è inferiore al 100% a causa di inesattezze nelle misurazioni, la reazione non sta funzionando a completamento o disponibilità limitata di uno dei reagenti.
La resa teorica
Un calcolo stechiometrico può determinare la resa teorica per una reazione particolare. L'equazione di reazione viene prima bilanciata, quindi i reagenti e i prodotti di reazione vengono espressi in moli di ciascuna sostanza. Una conversione in grammi per mole fornisce i pesi.
Ad esempio, l'idrogeno e l'ossigeno reagiscono per formare l'acqua. L'equazione sbilanciata è H2 + O2 = H2O, con l'equazione che mostra che i gas di idrogeno e ossigeno esistono come molecole a due atomi. L'equazione è sbilanciata perché c'è solo un atomo di ossigeno a destra e due a sinistra. L'equazione bilanciata corrispondente è 2H2 + O2 = 2H2O.
Esprimere l'equazione bilanciata in moli significa che due moli di idrogeno gassoso e una mole di ossigeno gassoso reagiscono per formare due moli d'acqua. La conversione in grammi usando i pesi atomici grammi da una tavola periodica degli elementi fornisce i seguenti pesi: una mole di gas idrogeno: 2 g, una mole di gas ossigeno: 32 ge una mole d'acqua: 18 g. Secondo l'equazione in grammi, 4 grammi di idrogeno reagiscono con 32 grammi di ossigeno per formare 36 grammi di acqua, che è la resa teorica di questa reazione.
Il rendimento percentuale
Nelle reazioni reali, la resa effettiva è generalmente inferiore alla resa teorica. I pesi dei reagenti potrebbero non essere esattamente bilanciati, quindi i prodotti di reazione sono inferiori. La reazione potrebbe non utilizzare tutti i reagenti perché, come gas, alcuni si perdono nell'aria. A volte i reagenti hanno impurità che causano l'arresto della reazione, e talvolta il prodotto di reazione ostacola una reazione completa. Per tutti questi motivi, viene prodotto meno prodotto del massimo teorico.
Quando il peso effettivo del prodotto di reazione è inferiore al valore teorico, il risultato può essere espresso in percentuale. Il peso effettivo diviso per il peso teorico moltiplicato per 100 fornisce la resa percentuale della reazione.
Nella reazione di idrogeno e ossigeno, il peso teorico del prodotto di reazione per 4 grammi di idrogeno e 32 grammi di ossigeno era di 36 grammi di acqua. Ma in una vera reazione, se 4 grammi di idrogeno bruciano nell'aria, la quantità di acqua prodotta potrebbe essere solo di 27 grammi. Dividendo il valore effettivo di 27 grammi per il valore teorico di 36 grammi e moltiplicandolo per 100 si ottiene il 75 percento, la resa percentuale per questa reazione.