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パーセント収率は、得られた理論上の最大量と比較した、反応から得られた反応生成物の実際の量です。化学量論計算は、使用される各反応物の量を考慮して、特定の反応で各反応生成物がどれだけ得られるかを示します。反応の開始時に1つの反応物が少なすぎると、実際の収率が低下し、一部の反応物が残ります。他のいくつかの要因により、収率が低下する可能性があります。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
パーセント収率は、特定の反応生成物の実際の収率を最大理論収量で割ったもので、両方とも100を掛けたものです。通常、パーセント誤差は、測定の不正確さにより100パーセント未満で、いずれかの反応物の完了または限られた可用性。
理論収量
化学量論計算により、特定の反応の理論収量を決定できます。最初に反応式のバランスがとられ、次に反応物と反応生成物が各物質のモル数で表されます。グラムあたりのモルの変換は、重みを与えます。
例えば、水素ガスと酸素ガスは反応して水を形成します。不均衡な方程式はH2 + O2 = H2O、水素と酸素ガスが2原子分子として存在することを示す方程式。右側に酸素原子が1つ、左側に2つしかないため、方程式は不均衡です。対応する平衡方程式は2Hです2 + O2 = 2H2O.
平衡方程式をモルで表すと、2モルの水素ガスと1モルの酸素ガスが反応して2モルの水が生成されることを意味します。元素の周期表のグラム原子量を使用してグラムに変換すると、次の重量が得られます:水素ガス1モル:2 g、酸素ガス1モル:32 g、水1モル:18 g。グラム単位の方程式によると、4グラムの水素が32グラムの酸素と反応して36グラムの水を形成します。これは、この反応の理論収量です。
パーセント利回り
実際の反応では、実際の収率は通常理論上の収率よりも低くなります。反応物の重量は正確にバランスが取れていないため、反応生成物は少なくなります。ガスとして一部が空気中に失われるため、反応では反応物のすべてを使用できない場合があります。反応物に不純物が含まれていると反応が停止することがあり、反応生成物が完全な反応を妨げることがあります。これらすべての理由で、理論上の最大値よりも少ない製品が生産されます。
反応生成物の実際の重量が理論値よりも小さい場合、結果はパーセンテージで表すことができます。実際の重量を理論上の重量で割って100を掛けた値が、反応の収率を示します。
水素と酸素の反応において、4グラムの水素と32グラムの酸素に対する反応生成物の理論重量は36グラムの水でした。しかし、実際の反応では、4グラムの水素が空気中で燃えた場合、生成される水の量はわずか27グラムになります。 27グラムの実際の値を36グラムの理論値で割り、100を掛けると、この反応の収率である75パーセントが得られます。