เนื้อหา
อัตราผลตอบแทนร้อยละเป็นปริมาณที่เกิดขึ้นจริงของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ได้จากปฏิกิริยาเมื่อเทียบกับจำนวนสูงสุดทางทฤษฎีที่สามารถได้รับ การคำนวณปริมาณสารสัมพันธ์แสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาแต่ละชนิดสามารถรับได้ในปฏิกิริยาเฉพาะโดยพิจารณาจากปริมาณของสารตั้งต้นแต่ละตัวที่ใช้ หากมีการให้สารตั้งต้นน้อยเกินไปในตอนเริ่มต้นของปฏิกิริยาผลผลิตที่แท้จริงจะลดลงและสารตั้งต้นบางชนิดอาจถูกทิ้งไว้ ปัจจัยอื่น ๆ อาจลดอัตราผลตอบแทนร้อยละเช่นกัน
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
อัตราผลตอบแทนร้อยละจะได้รับจากผลผลิตจริงของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาโดยเฉพาะหารด้วยผลผลิตทางทฤษฎีสูงสุดทั้งในกรัมคูณด้วย 100 โดยปกติผลผลิตร้อยละน้อยกว่า 100 เปอร์เซ็นต์เนื่องจากความไม่ถูกต้องในการวัดปฏิกิริยาที่ไม่ได้ทำงาน เสร็จสิ้นหรือมีจำนวน จำกัด ของหนึ่งในสารตั้งต้น
อัตราผลตอบแทนทางทฤษฎี
การคำนวณปริมาณสัมพันธ์สามารถกำหนดอัตราผลตอบแทนทางทฤษฎีสำหรับปฏิกิริยาเฉพาะ สมการของปฏิกิริยานั้นมีความสมดุลเป็นอันดับแรกจากนั้นสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะแสดงเป็นโมลของแต่ละสาร การแปลงกรัมต่อโมลให้น้ำหนัก
ตัวอย่างเช่นก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนทำปฏิกิริยากับน้ำ สมการไม่สมดุลคือ H2 + O2 = H2ด้วยสมการที่แสดงว่าไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนมีอยู่เป็นโมเลกุลสองอะตอม สมการไม่สมดุลเนื่องจากมีเพียงหนึ่งอะตอมของออกซิเจนทางด้านขวาและสองทางด้านซ้าย สมการสมดุลที่สอดคล้องกันคือ 2H2 + O2 = 2H2ทุม
การแสดงสมการที่สมดุลในโมลหมายความว่าโมลของก๊าซไฮโดรเจนสองโมเลกุลและก๊าซออกซิเจนหนึ่งโมลจะทำปฏิกิริยาเพื่อก่อตัวเป็นโมลของน้ำสองโมเลกุล การแปลงเป็นกรัมโดยใช้น้ำหนักอะตอมกรัมจากตารางธาตุจะให้น้ำหนักดังต่อไปนี้: ก๊าซไฮโดรเจนหนึ่งโมล: 2 กรัม, ก๊าซออกซิเจนหนึ่งโมล: 32 กรัมและน้ำหนึ่งโมล: 18 กรัม ตามสมการเป็นกรัมไฮโดรเจน 4 กรัมทำปฏิกิริยากับออกซิเจน 32 กรัมให้เป็นน้ำ 36 กรัมซึ่งเป็นผลทางทฤษฎีของปฏิกิริยานี้
เปอร์เซ็นต์ผลตอบแทน
ในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจริงผลผลิตที่เกิดขึ้นจริงมักจะต่ำกว่าผลผลิตทางทฤษฎี น้ำหนักของสารตั้งต้นอาจไม่สมดุลอย่างแน่นอนดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจึงมีน้อย ปฏิกิริยาอาจไม่ได้ใช้หนึ่งในสารตั้งต้นทั้งหมดเพราะในบางกรณีก๊าซบางชนิดจะหายไปในอากาศ บางครั้งสารตั้งต้นมีสิ่งเจือปนที่ทำให้ปฏิกิริยาหยุดและบางครั้งผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาก็จะเกิดปฏิกิริยาที่สมบูรณ์ ด้วยเหตุผลทั้งหมดเหล่านี้ผลิตผลิตภัณฑ์น้อยกว่าค่าสูงสุดทางทฤษฎี
เมื่อน้ำหนักจริงของผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาน้อยกว่าค่าทางทฤษฎีผลลัพธ์จะถูกแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ น้ำหนักจริงหารด้วยน้ำหนักทางทฤษฎีคูณด้วย 100 ให้ผลตอบแทนเป็นเปอร์เซ็นต์ของปฏิกิริยา
ในปฏิกิริยาของไฮโดรเจนและออกซิเจนน้ำหนักทางทฤษฎีของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาสำหรับไฮโดรเจน 4 กรัมและออกซิเจน 32 กรัมคือ 36 กรัมของน้ำ แต่ในปฏิกิริยาที่แท้จริงถ้าไฮโดรเจน 4 กรัมเผาไหม้ในอากาศปริมาณน้ำที่ผลิตอาจเป็นเพียง 27 กรัม การหารค่าจริงของ 27 กรัมโดยค่าทางทฤษฎี 36 กรัมและคูณด้วย 100 ให้ 75 เปอร์เซ็นต์คืออัตราผลตอบแทนเปอร์เซ็นต์สำหรับปฏิกิริยานี้