Indhold
Procentudbyttet er den faktiske mængde reaktionsprodukt opnået fra en reaktion sammenlignet med den teoretiske maksimale mængde, der kunne opnås. En støkiometriberegning viser, hvor meget af hvert reaktionsprodukt, der kunne opnås i en bestemt reaktion, i betragtning af mængderne af hver anvendt reaktant. Hvis der er for lidt af en reaktant tilvejebragt i begyndelsen af reaktionen, vil det faktiske udbytte falde, og nogle reaktanter kan være tilbage. Flere andre faktorer kan også reducere procentudbyttet.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Procentudbyttet er givet ved det faktiske udbytte af et bestemt reaktionsprodukt divideret med det maksimale teoretiske udbytte, begge i gram ganget med 100. Normalt er det procentuelle udbytte mindre end 100 procent på grund af unøjagtigheder i målingerne, hvor reaktionen ikke løber til færdiggørelse eller en begrænset tilgængelighed af en af reaktanterne.
Det teoretiske udbytte
En støkiometriberegning kan bestemme det teoretiske udbytte for en bestemt reaktion. Reaktionsligningen balanseres først, og derefter udtrykkes reaktanterne og reaktionsprodukterne i mol af hvert stof. En gram-pr. Mol-konvertering giver vægtene.
For eksempel reagerer brintgas og iltgas til at danne vand. Den ubalancerede ligning er H2 + O2 = H2O, med ligningen, der viser, at brint- og iltgasserne findes som to-atommolekyler. Ligningen er ubalanceret, fordi der kun er et iltatom til højre og to til venstre. Den tilsvarende afbalancerede ligning er 2H2 + O2 = 2H2O.
At udtrykke den afbalancerede ligning i mol betyder, at to mol brintgas og en mol iltgas reagerer og danner to mol vand. Konvertering til gram ved hjælp af gram atomvægte fra en periodisk tabel med elementerne giver følgende vægte: en mol brintgas: 2 g, en mol iltgas: 32 g og en mol vand: 18 g. I henhold til ligningen i gram reagerer 4 gram brint med 32 gram ilt til dannelse af 36 gram vand, hvilket er det teoretiske udbytte af denne reaktion.
Procentudbyttet
I reelle reaktioner er det faktiske udbytte normalt lavere end det teoretiske udbytte. Reaktantens vægt er muligvis ikke nøjagtigt afbalanceret, så reaktionsprodukterne er mindre. Reaktionen bruger muligvis ikke alle en af reaktanterne, fordi nogle som en gas går tabt i luften. Undertiden har reaktanterne urenheder, der får reaktionen til at stoppe, og nogle gange kommer reaktionsproduktet i vejen for en komplet reaktion. Af alle disse grunde produceres mindre produkt end det teoretiske maksimum.
Når reaktionsproduktets faktiske vægt er mindre end den teoretiske værdi, kan resultatet udtrykkes i procent. Den faktiske vægt divideret med den teoretiske vægt ganget med 100 giver det procentuelle udbytte af reaktionen.
Ved reaktion af brint og ilt var reaktionsproduktets teoretiske vægt for 4 gram hydrogen og 32 gram oxygen 36 gram vand. Men i en reel reaktion, hvis 4 gram brint brænder i luft, kan mængden af produceret vand muligvis kun være 27 gram. Ved at dividere den faktiske værdi på 27 gram med den teoretiske værdi på 36 gram og multiplicere med 100 giver 75 procent det procentuelle udbytte for denne reaktion.