O rendimento teórico é a quantidade de produtos obtido a partir da conversão completa do reagente limitante em uma reação química. É a quantidade de produto resultante de uma reação química (teórica) perfeita e, portanto, não é a mesma que a quantidade que você obterá de uma reação no laboratório. O rendimento teórico é geralmente expresso em termos de gramas ou moles.
Em contraste com o rendimento teórico, o rendimento real é a quantidade de produto realmente produzida por uma reação. O rendimento real é geralmente uma quantidade menor porque poucas reações químicas ocorrem com 100% de eficiência devido à perda de recuperação do produto e porque outras reações podem estar ocorrendo para reduzir a produtos. Às vezes, um rendimento real é mais do que um rendimento teórico, possivelmente devido a uma reação secundária que produz produto adicional ou porque o produto recuperado contém impurezas.
A razão entre o rendimento real e o rendimento teórico é mais frequentemente dada como por cento de rendimento:
Percentual de rendimento = Massa do rendimento real / Massa do rendimento teórico x 100%
Como calcular o rendimento teórico
O rendimento teórico é encontrado através da identificação do reagente limitante de uma equação química balanceada. Para encontrá-lo, o primeiro passo é equilibrar a equação, se estiver desequilibrado.
O próximo passo é identificar o reagente limitante. Isto é baseado na razão molar entre os reagentes. O reagente limitante não é encontrado em excesso; portanto, a reação não pode prosseguir uma vez esgotada.
Para encontrar o reagente limitante:
- Se a quantidade de reagentes for dada em moles, converta os valores em gramas.
- Divida a massa do reagente em gramas pelo seu peso molecular em gramas por mole.
- Como alternativa, para uma solução líquida, você pode multiplicar a quantidade de uma solução reagente em mililitros pela sua densidade em gramas por mililitro. Em seguida, divida o valor resultante pela massa molar do reagente.
- Multiplique a massa obtida usando um dos métodos pelo número de mols de reagente na equação balanceada.
- Agora você conhece as toupeiras de cada reagente. Compare isso com a razão molar dos reagentes para decidir qual está disponível em excesso e qual será usado primeiro (o reagente limitante).
Depois de identificar o reagente limitante, multiplique os mols dos tempos de reação limitadores pela razão equilibrada entre moles do reagente limitante e do produto. Isso fornece o número de moles de cada produto.
Para obter os gramas do produto, multiplique as moles de cada produto pelo seu peso molecular.
Por exemplo, em um experimento em que você prepara ácido acetilsalicílico (aspirina) a partir de ácido salicílico, você sabe do equação balanceada para síntese de aspirina que a razão molar entre o reagente limitante (ácido salicílico) e o produto (ácido acetilsalicílico) é de 1: 1.
Se você possui 0,00153 moles de ácido salicílico, o rendimento teórico é:
Rendimento teórico = 0,00153 mol de ácido salicílico x (1 mol de ácido acetilsalicílico / 1 mol de ácido salicílico) x (180,2 g de ácido acetilsalicílico / 1 mol de ácido acetilsalicílico
Rendimento teórico = 0,276 grama de ácido acetilsalicílico
Obviamente, ao preparar aspirina, você nunca receberá essa quantidade. Se você consumir muito, provavelmente terá excesso de solvente ou o seu produto estará impuro. Provavelmente, você obterá muito menos porque a reação não ocorrerá 100% e perderá algum produto tentando recuperá-la (geralmente em um filtro).