Калькулятор выхода реакции

Сравните фактическое и теоретическое количество продукта, чтобы оценить эффективность химической реакции.

Процентный выход реакции
Введите фактическое и теоретическое количество продукта в одинаковых единицах массы.

О процентном выходе реакции

Процентный выход показывает, сколько продукта фактически получено в химическом процессе по сравнению с максимальным количеством, предсказанным стехиометрией. Теоретическое количество рассчитывают по уравнению реакции с расставленными коэффициентами и лимитирующему реагенту. Фактическое количество — это выделенный и измеренный продукт после реакции, обработки, очистки и сушки. Чтобы получить процентный выход, фактическое количество делят на теоретическое и умножают на 100. Результат 100 процентов означает, что измеренное количество точно совпадает со стехиометрическим максимумом. Значения ниже 100 процентов обычны: реакции могут идти не до конца, конкурирующие реакции расходуют вещество, при переносе возможны потери, а при очистке удаляется часть целевого соединения. Низкий выход также может указывать на неточные количества реагентов, неподходящую температуру или длительность, разложение либо неполное выделение. Поэтому выход характеризует весь практический процесс, а не только механизм реакции. Оба количества должны относиться к одному продукту и выражаться в совместимых единицах. Деление граммов на граммы или молей на моли даёт одинаковый процент, если значения относятся к одному чистому веществу. Не сравнивайте массу продукта непосредственно с массой реагента. Сначала по уравнению реакции, количествам реагентов и молярным массам найдите теоретическое количество продукта. Если реагентов несколько, рассчитайте возможное количество продукта из каждого и используйте наименьшее значение, определяющее лимитирующий реагент. Выход больше 100 обычно означает, что выделенный материал содержит растворитель, воду, соли, непрореагировавшее исходное вещество или другие примеси. Причиной также могут быть ошибки взвешивания, записи, стехиометрии или единиц. Значение выше 100 не доказывает необычно высокую эффективность реакции: закон сохранения вещества не позволяет получить больше чистого продукта, чем теоретически возможно. При необходимости высушите или очистите образец и проверьте расчёт теоретического количества перед публикацией результата. Процентный выход следует оценивать вместе с чистотой, селективностью, воспроизводимостью и масштабом процесса. Высокий выход сырого продукта может включать примеси, а меньший выход выделенного продукта — соответствовать очень чистому веществу. Для сравнения процессов используйте единые методы выделения и анализа, указывайте неопределённость или разброс повторных опытов. Калькулятор вычисляет только итоговое отношение: он не расставляет коэффициенты, не определяет лимитирующий реагент и не проверяет идентичность продукта. Эти действия нужно выполнить до ввода теоретического и фактического значений.

Примеры расчёта выхода

В каждом примере измеренное количество продукта сравнивается со стехиометрическим максимумом.

Данные о количестве продуктаПроцентный выходИнтерпретация
Фактически 80 g, теоретически 100 g80%В процессе получено четыре пятых от предсказанного количества продукта.
Фактически 42 g, теоретически 50 g84%42, делённое на 50 и умноженное на 100, даёт 84 процента.
Фактически 9.5 g, теоретически 10 g95%Выделенный продукт отличается от теоретического максимума всего на полграмма.

Как рассчитать процентный выход

  1. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции и определите лимитирующий реагент.
  2. Рассчитайте теоретическое количество целевого продукта.
  3. Измерьте фактическое количество сухого выделенного продукта в той же единице.
  4. Введите оба значения и нажмите «Рассчитать процентный выход».
  5. При неожиданных значениях проверьте чистоту, единицы и стехиометрические расчёты.

Вопросы о выходе реакции

Чем отличается фактическое количество от теоретического?

Теоретическое количество — это максимум продукта, предсказанный по стехиометрии и лимитирующему реагенту. Фактическое — количество, реально выделенное и измеренное в опыте.

Почему выход обычно ниже 100 процентов?

Реакции могут быть неполными или образовывать побочные продукты, а при обработке и очистке возможны потери вещества. Неопределённость измерений и разложение также могут уменьшать наблюдаемое количество.

Может ли выход превышать 100 процентов?

Указанное значение может превышать 100, но обычно это признак примесей, остаточного растворителя, влаги или ошибки расчёта. Количество чистого продукта не может превысить стехиометрический максимум данной реакции.

Нужно ли выражать оба количества в граммах?

Нет, можно использовать моли или другие одинаковые единицы количества. Единицы сокращаются, если оба значения описывают один продукт на одной основе.

Гарантирует ли высокий выход чистоту продукта?

Нет. Процентный выход показывает полученное количество относительно теоретического, а чистоту нужно оценивать отдельно подходящими аналитическими методами.