rendimiento real o experimental

Rendimiento teórico, experimental y porcentual

El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto que usarías si utilizaras todo el reactante limitante y suponiendo que no hubiera pérdida, por ejemplo, por degradación del reactante o del producto, o por formación de productos secundarios. El rendimiento experimental es la cantidad real de producto que obtienes al realizar un experimento concreto. El rendimiento porcentual es el cálculo de qué porcentaje de rendimiento teórico has obtenido en un experimento dado. Se calcula de esta forma:

En la mayoría de los casos, cuando se menciona el rendimiento de una reacción sin referirse a si es teórico experimental o porcentual, se da por hecho que se habla del porcentual.

• Descubre cómo calcular el rendimiento experimental de tus experimentos en solo 3 pasos

En las ciencias experimentales, es común realizar mediciones y observaciones para obtener datos que nos permitan probar hipótesis y establecer conclusiones. Sin embargo, estos datos no son suficientes por sí solos, ya que necesitamos compararlos con valores teóricos o esperados para evaluar su calidad y validez. Es aquí donde entra en juego el concepto de rendimiento experimental, el cual nos permite determinar qué tan cercanos están nuestros resultados a los valores esperados y cuánto hemos optimizado nuestra metodología experimental. En este artículo exploraremos cómo se calcula el rendimiento experimental y cómo podemos utilizarlo para mejorar nuestros experimentos y obtener resultados confiables y precisos.

Desventajas

¿cómo se calcula la fórmula de rendimiento, ¿de qué manera se puede determinar el porcentaje de eficiencia en una reacción química, ¿cuál es la definición de rendimiento teórico y experimental, cómo calcular el rendimiento experimental en química: una guía práctica, midiendo el éxito de tus experimentos: cómo calcular el rendimiento experimental, cálculo del rendimiento experimental: métodos y herramientas para obtener resultados precisos, el arte de calcular el rendimiento experimental en laboratorio: consejos y trucos para el éxito.

• Conocer el rendimiento experimental permite ajustar y mejorar los procesos de laboratorio para obtener mejores resultados en investigaciones futuras.
• El cálculo del rendimiento experimental proporciona una base objetiva para la toma de decisiones en cuanto a la selección de métodos y materiales de investigación.
• La medición del rendimiento experimental permite evaluar la calidad de los resultados obtenidos y asegurar la precisión y fiabilidad de los datos.
• A través del cálculo del rendimiento experimental es posible identificar factores que puedan estar afectando la calidad de los resultados, permitiendo corregirlos y asegurar la validez de los mismos.
• Posible Error Humano: cuando se realizan experimentos, siempre existe la posibilidad de que se cometan errores humanos en la medición de datos. Por ejemplo, el científico puede leer incorrectamente un valor en una escala, o puede haber un mal funcionamiento del equipo de medición. Estos errores pueden afectar significativamente el resultado final del experimento y, por lo tanto, el cálculo del rendimiento experimental.
• Variabilidad de los resultados: algunos experimentos pueden ser muy sensibles a ciertas variables externas, como la temperatura, la humedad o la presión. Cuando se realizan experimentos repetidas veces, puede haber una gran variabilidad en los resultados obtenidos. Esto significa que el cálculo del rendimiento experimental puede ser muy difícil de realizar y puede proporcionar resultados inconsistentes o imprecisos.

Para calcular el rendimiento sobre la inversión, se debe restar la inversión del beneficio obtenido y dividir el resultado entre la inversión inicial. Posteriormente, este valor se multiplica por 100 para obtener el porcentaje del rendimiento. Esta fórmula es útil para determinar cuánto dinero se ha ganado o perdido en una inversión, y es utilizado tanto por inversores individuales como por empresas. Es importante tener en cuenta que factores externos, como la inflación o la fluctuación del mercado, pueden afectar el resultado final del cálculo del ROI.

El cálculo del rendimiento sobre la inversión es fundamental en la evaluación del desempeño de una inversión. A través de la resta de la inversión inicial del beneficio obtenido y la división del resultado entre la inversión inicial, se logra determinar el porcentaje del rendimiento de la inversión. Es importante considerar que factores externos pueden afectar el resultado final del cálculo del ROI.

La eficiencia de una reacción química se puede determinar a través del rendimiento porcentual, el cual se obtiene al dividir el rendimiento real entre el rendimiento teórico y multiplicarlo por 100%. El rendimiento real es el resultado que se obtiene en la práctica y puede acercarse al 100%, aunque nunca alcanzarlo debido a factores ambientales. Conocer el porcentaje de eficiencia permite evaluar la calidad de la reacción y optimizar su proceso para obtener mejores resultados.

El rendimiento porcentual es una herramienta fundamental para evaluar la eficiencia de una reacción química. Al comparar el rendimiento real con el teórico, se obtiene una medida de cuánto se acerca la práctica al ideal. A través de esto, se pueden optimizar los procesos de la reacción para lograr un mayor rendimiento y, por ende, una mayor eficiencia en la producción de compuestos químicos.

El rendimiento teórico es la cantidad máxima de producto que se espera obtener en una reacción química, calculada a partir de las ecuaciones químicas y la estequiometría. Por otro lado, el rendimiento experimental es la cantidad real de producto que se obtiene al realizar el experimento en la práctica. El rendimiento porcentual es la relación entre el rendimiento experimental y el rendimiento teórico, expresado como un porcentaje. Este parámetro es crucial para evaluar la eficacia de los experimentos químicos y para optimizar los procesos de síntesis de compuestos.

El rendimiento porcentual es esencial para determinar la eficiencia de un experimento químico y optimizar los procesos de síntesis de compuestos. Mientras que el rendimiento teórico representa la cantidad máxima de producto que se espera obtener, el rendimiento experimental se refiere al resultado real de la reacción. El rendimiento porcentual se calcula comparando ambos valores y proporciona una idea clara de la calidad y eficacia del experimento en cuestión.

Calcular el rendimiento experimental en química es una parte fundamental de cualquier experimento, ya que permite determinar cuánto de un reactivo se transformó en el producto deseado. Para hacerlo correctamente, es importante tener en cuenta varios factores, como la pureza de los reactivos, la eficiencia de las técnicas utilizadas y la precisión de las mediciones. Una vez obtenido el rendimiento experimental, se puede comparar con el rendimiento teórico esperado y evaluar la calidad de los resultados obtenidos. Con esta guía práctica, aprenderás a calcular el rendimiento experimental de manera precisa y efectiva.

El cálculo del rendimiento experimental es clave en cualquier experimento químico para determinar la cantidad de reactivo transformado en el producto deseado. Se deben considerar la pureza de los reactivos, la precisión de las mediciones y la eficiencia de las técnicas utilizadas. Esta comparación entre el rendimiento experimental y teórico ayuda a evaluar los resultados obtenidos. Aprende a calcularlo de manera precisa con esta guía especializada.

A la hora de emprender un experimento, es fundamental contar con una buena estrategia de medición del éxito. Sin embargo, muchos investigadores no saben cómo calcular el rendimiento experimental de sus pruebas. Para hacerlo, es necesario fijar unos objetivos claros y establecer indicadores cuantificables de éxito. Además, se debe elegir una metodología de medición que sea válida, fiable y reproducible, y establecer un sistema eficaz para recolectar y analizar los datos obtenidos. De esa forma, se podrá determinar el grado de logro de los objetivos y ajustar el enfoque experimental en consecuencia.

Los experimentos requieren una estrategia de medición de éxito. Se deben establecer metas claras y un sistema para medir resultados. Es importante elegir una metodología fiable y reproducible y reunir y analizar los datos de forma eficaz. Así se pueden ajustar los objetivos y enfoque experimental según el rendimiento obtenido.

Una de las herramientas más comúnmente utilizadas para el cálculo del rendimiento experimental es la titulación. Este método implica la medida de la cantidad de reactivo utilizado para reaccionar completamente con el reactivo deseado. A menudo se utiliza una bureta para dispensar con precisión la solución reactante. Además, la espectrofotometría, la gravimetría y la cromatografía son técnicas analíticas valiosas en el cálculo del rendimiento experimental. El uso de estas herramientas y métodos puede mejorar la precisión y exactitud de los resultados.

En la evaluación de los resultados experimentales, la titulación es una herramienta comúnmente utilizada para medir con precisión la cantidad de reactivo utilizado en la reacción. La bureta es un instrumento esencial en este proceso. Además, las técnicas de espectrofotometría, gravimetría y cromatografía son métodos analíticos valiosos para mejorar la precisión y exactitud de los resultados. Estas herramientas son esenciales en la investigación y desarrollo de nuevos compuestos y en la elaboración de informes experimentales precisos.

El rendimiento experimental en laboratorio es crucial para el éxito de cualquier investigación. Para calcularlo, es necesario conocer la teoría subyacente y aplicar herramientas estadísticas adecuadas. En primer lugar, es importante definir claramente la variable de interés. Además, se deben tomar medidas precisas y reproducibles, minimizando fuentes de error y controlando las condiciones experimentales. Se recomienda realizar múltiples repeticiones y realizar pruebas estadísticas para determinar si los resultados son significativos. Con estos consejos y trucos, cualquier investigador puede mejorar su habilidad para calcular el rendimiento experimental y obtener resultados más precisos y confiables.

La precisión y fiabilidad de los resultados experimentales son fundamentales para el éxito de cualquier investigación en laboratorio. Para lograrlo, se deben definir claramente las variables de interés, controlar y minimizar fuentes de error, realizar múltiples replicaciones y aplicar pruebas estadísticas adecuadas para determinar la significatividad de los resultados.

El cálculo del rendimiento experimental es una herramienta fundamental en la investigación científica y tecnológica. A través de esta medición se pueden conocer las desviaciones entre los resultados experimentales y los valores teóricos esperados, permitiéndonos determinar las causas de estas diferencias y corregirlas en futuros experimentos. Es esencial considerar la precisión y exactitud de los datos obtenidos, así como los posibles errores sistemáticos y aleatorios que pudieron influir en los resultados. Además, es importante recordar que el rendimiento experimental no es un valor absoluto, sino una estimación que debe ser interpretada y analizada en el contexto del trabajo científico específico. En última instancia, calcular el rendimiento experimental es una parte vital del proceso científico y puede ayudarnos a mejorar la calidad y la confiabilidad de nuestras investigaciones.

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Rendimiento teórico

¿qué es el rendimiento teórico.

El rendimiento teórico de una reacción química es la cantidad máxima que puede obtenerse de un producto suponiendo la transformación completa de los reactantes. Cuando por razones cinéticas, termodinámicas, o experimentales uno de los reactivos reacciona parcialmente, el rendimiento resultante es menor al teórico.

Este concepto permite comparar la brecha entre las reacciones químicas escritas en papel (ecuaciones químicas) y la realidad. Algunas pueden lucir muy simples, pero experimentalmente complejas y con bajo rendimientos; mientras que otras, pueden llegar a ser extensas pero sencillas y de alto rendimiento al realizarlas.

Todas las reacciones químicas y las cantidades de reactivos tienen consigo un rendimiento teórico. Gracias a esto, se puede establecer un grado de la efectividad de las variables de proceso y los aciertos; a mayor rendimiento (y a un menor tiempo), mejor son las condiciones elegidas para la reacción.

Así, para una determinada reacción se puede escoger un intervalo de temperaturas, la velocidad de agitación, el tiempo, etc., y llevar a cabo un óptimo desempeño. El propósito de tales esfuerzos es el de aproximar el rendimiento teórico al rendimiento real.

¿En qué consiste el rendimiento teórico?

El rendimiento teórico es la cantidad de producto obtenido de una reacción asumiendo una conversión del 100%; esto es, todo el reactivo limitante debe consumirse.

Entonces, toda síntesis idealmente debe dar un rendimiento experimental o real igual a 100%. Aunque esto no ocurre, hay reacciones con altos rendimientos (>90%)

Se expresa en porcentajes, y para calcularlo primeramente debe recurrirse a la ecuación química de la reacción. De la estequiometria, se determina para cierta cantidad de reactivo limitante cuánto de producto se origina. Después, hecho esto, se compara la cantidad de producto obtenido (rendimiento real) con el del valor teórico determinado:

% de rendimiento= (Rendimiento real/Rendimiento teórico)∙100%

Este % de rendimiento permite estimar qué tan eficiente ha sido la reacción en las condiciones seleccionadas. Sus valores oscilan drásticamente dependiendo del tipo de reacción. Por ejemplo, para algunas reacciones un rendimiento de 50% (la mitad del rendimiento teórico) puede considerarse como una reacción exitosa.

Pero, ¿cuáles son las unidades de dicho rendimiento? La masa de los reactivos, es decir, su cantidad de gramos o moles. Por lo tanto, para determinar el rendimiento de una reacción debe conocerse los gramos o moles que pueden obtenerse teóricamente.

Lo anterior puede esclarecerse con un sencillo ejemplo.

Ejemplos de rendimiento teórico

Considere la siguiente reacción química:

A + B => C

1gA + 3gB => 4gC

La ecuación química tiene solo coeficientes estequiométricos 1 para las especies A, B y C. Como son especies hipotéticas, se desconoce sus masas moleculares o atómicas, pero se tiene a la mano la proporción másica en que reaccionan; esta es, por cada gramo de A reaccionan 3 g de B para dar 4 g de C (conservación de la masa).

Por lo tanto, el rendimiento teórico para esta reacción es de 4 g de C cuando reacciona 1g de A con 3g de B.

¿Cuál sería el rendimiento teórico si se tienen 9g de A? Para calcularlo, basta con utilizar el factor de conversión que relaciona A y C:

(9g A)∙(4g C/1g A)= 36g C

Nótese que ahora el rendimiento teórico es de 36 g C en lugar de 4g C, ya que se cuenta con más reactivo A.

Dos métodos: dos rendimientos

Para la reacción anterior hay dos métodos para producir C. Suponiendo que ambos parten con 9g de A, cada uno posee su propio rendimiento real. El método clásico permite obtener 23 g de C en un plazo de 1 hora; mientras que mediante el método moderno se puede obtener 29 g de C en media hora.

¿Cuál es el % de rendimiento para cada uno de los métodos? Sabiendo que el rendimiento teórico es de 36 g de C, se procede a aplicar la fórmula general:

% de rendimiento (método clásico)= (23g C/ 36g C)∙ 100%

% de rendimiento (método moderno)= (29g C/ 36g C)∙ 100%

Lógicamente, el método moderno al originar más gramos de C a partir de los 9 gramos de A (más los 27 gramos de B) posee un rendimiento de 80,5%, superior al rendimiento de 63,8% del método clásico.

¿Cuál de los dos métodos escoger? A primera vista, el método moderno parece más viable que el método clásico; sin embargo, en la decisión entra en juego el aspecto económico y los posibles impactos ambientales de cada uno.

Considere la reacción exotérmica y prometedora como fuente de energía:

H 2 + O 2 => H 2 O

Nótese que tal como en el ejemplo anterior, los coeficientes estequiométricos del H 2 y O 2 son 1. Se tiene 70g de H 2 mezclados con 150g de O 2 , ¿cuál será el rendimiento teórico de la reacción? ¿Cuál es el rendimiento si se obtienen 10 y 90g de H 2 O?

Aquí es incierto cuántos gramos de H 2 o O 2 reaccionan; por lo tanto, debe determinarse esta vez los moles de cada especie:

Moles de H 2 = (70g)∙(mol H 2 /2g)

Moles de O 2 = (150g)∙(mol O 2 /32g)

El reactivo limitante es el oxígeno, debido a que 1mol de H 2 reacciona con 1mol de O 2 ; y al haber 4,69 moles de O 2 , entonces reaccionarán 4,69 moles de H 2 . Asimismo, los moles de H 2 O formados va a ser igual a 4,69. Por lo tanto, el rendimiento teórico es de 4,69 moles o 84,42g de H 2 O (multiplicando los moles por la masa molecular del agua).

Carencia de oxígeno y exceso de impurezas

Si se producen 10g de H 2 O, el rendimiento será:

% de rendimiento= (10g H 2 O/84,42g H 2 O)∙100%

El cual es bajo debido a que un enorme volumen de hidrógeno se mezcló con muy poco oxígeno.

Y si, por otro lado, se producen 90g H 2 O, el rendimiento ahora será de:

% de rendimiento= (90g H 2 O/ 84,42g H 2 O)∙100%

Ningún rendimiento puede ser superior al teórico, por lo que cualquier valor por encima del 100% es una anomalía. Sin embargo, puede deberse a las siguientes causas:

-El producto acumuló otros productos originados por reacciones laterales o secundarias.

-El producto se contaminó durante o al final de la reacción.

Para el caso de la reacción de este ejemplo, la primera causa es improbable, ya que no hay otro producto además del agua. La segunda causa, en caso de obtenerse realmente 90g de agua en tales condiciones, señala que hubo una entrada de otros compuestos gaseosos (como CO 2 y N 2 ) que se pesaron erróneamente junto con el agua.

Referencias

• Khan Academy. Limiting reagents and percent yield. Recuperado de: khanacademy.org
• Introductory Chemistry. (s.f.). Yields. Recuperado de: saylordotorg.github.io
• Curso de introducción en química general. (s.f.). Reactivo limitante y rendimiento. Universidad de Valladolid. Recuperado de: eis.uva.es

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Definición de rendimiento real (química)

Rendimiento real versus rendimiento teórico, definición de rendimiento real.

El rendimiento real es la cantidad de un producto que se obtiene de una reacción química . en contraste, el rendimiento calculado o teórico  es la cantidad de producto que podría obtenerse de una reacción si todo el reactivo se convirtiera en producto. El rendimiento teórico se basa en el reactivo limitante .

error ortográfico común: real yeild

¿Por qué el rendimiento real es diferente del rendimiento teórico?

generalmente, el rendimiento real es menor que el rendimiento teórico porque pocas reacciones realmente se completan (es decir, no son 100% eficientes) o porque no se recupera todo el producto en una reacción. por ejemplo, si está recuperando un producto que es un precipitado, puede perder algo de producto si no se cae completamente de la solución. Si filtra la solución a través de papel de filtro, puede quedar algo de producto en el filtro o atravesar la malla y lavarse. Si enjuaga el producto, se puede perder una pequeña cantidad al disolverse en el solvente, incluso si el producto es insoluble en ese solvente.

También es posible que el rendimiento real sea mayor que el rendimiento teórico. esto tiende a ocurrir con mayor frecuencia si el solvente todavía está presente en el producto (secado incompleto), por error al pesar el producto, o quizás porque una sustancia no contabilizada en la reacción actuó como catalizador o también condujo a la formación del producto. Otra razón para un mayor rendimiento es que el producto es impuro, debido a la presencia de otra sustancia además del solvente.

rendimiento real y porcentaje de rendimiento

La relación entre el rendimiento real y el rendimiento teórico se utiliza para calcular el porcentaje de rendimiento :

rendimientos porcentuales = rendimiento real / rendimiento teórico x 100%

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quimica experimental itesm

samyguin_93@hotmail.com

Práctica 11: Reactivo limitante, rendimiento teórico y rendimiento real

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

Laboratorio de Química Experimental

Profesor: Victor Hugo Blanco Lozano

Equipo No. 6

Integrantes:

Jazmín V. Fortoul Díaz A01099151

Samantha Perera Guin A01172259

Daisy Hernandez García A01324285

Andrea Arenas Rodríguez A01099846

1.1Escribir una ecuación química ajustada para descubrir una reacción química.

2.1Usar el concepto de reactivo limitante en cálculos con ecuaciones químicas.

2.2Comparar la cantidad de sustancia realmente formada (rendimiento real) con la cantidad predicha (rendimiento teórico) y determinar el porcentaje de rendimiento.

Introducción:

En toda reacción química los componentes no están en la misma proporción , de hecho siempre hay un reactivo que está en mayor proporción que el otro, el reactivo que limita la reacción es el reactivo limitante y es el que produce la menor cantidad de producto. Pero en sí lo que se produce realmente no es el resultado de las relaciones estequiometricas sino que es el rendimiento experimental lo que realmente se obtiene de la reacción , para obtenerlo es necesario dividir la cantidad real obtenida entre la cantidad teórica máxima que puede obtenerse (100%) se llama rendimiento. Por otro lado , la cantidad de producto  que debiese formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción, se conoce como rendimiento teórico; Durante la práctica lograremos observar como se llevan a cabo éstas reacciones y se obtendran valores que nos permitiran conocer como se lleva a cabo el rendimiento de éstas.

Desarrollo:

Experimento 1:

Volumen de gas obtenido:    

Se recolectaron 120 ml de gas . 

Reacciones: 

CH3COONa + NaOH -----> Na2CO3 + CH4

1,5g de acetato de sodio

0.75g de NaOH

0.75g de Oxido de Calcio

Pesos moleculares:

CH3COONa: 82.03481

NaOH: 39.99717

C) ¿Cuál es el reactivo limitante?

Es el acetato de sodio con 1.5 g.

D) ¿ Y el reactivo en exceso?

El reactivo en exceso es el hidróxido de sodio con .75 g. 

(Velásquez, (s.f))

                                                                Colo ca ción del sistema para la obtención

                                                                                      de metano

Experimento2:

Soluciones:

(Blackboard,2013)

1. ¿Qué relación se observa entre el volumen de reactivo B agregado y la masa de precipitado obtenida?

Que conforme agregabamos mayor cantidad de reactivo B la sustancia (precipitado) al calentarse comenzaba a aumentar su masa.

2. ¿Qué valor encuentra para la ordenada al origen?

La ordenada al origen estar posicionada cuando el el reactivo B llega a ser consumido del todo, dejando como masa la de la sustancia A.

3. ¿Qué significado tiene este valor?

Que despues de que el reactivo B haya sido consumido del todo, la masa del precipitado sera de  la sustancia A

4. ¿Se justifica que este valor sea diferente de cero?

Si, por que siempre habra masa del precipitado, ya sea por las masas de las dos soluciones o por la presencia de la sustancia A.

5. ¿En qué punto de la gráfica se observa un cambio de pendiente?

A partir del tubo 9 en donde el peso del precipitado llega a comenzar a disminuir(ser un poco constante)

6. ¿Estima usted que este cambio es significativo?

Si, ya que nos indica hasta que punto el reactivo limitante determina el peso del precipitado.

7. ¿Qué relación se observa entre el volumen de reactivo B agregado y la masa de precipitado obtenida en los tubos 8 a 12?

El volumen de los tubos de ensayo no era constante es decir iba en diminución, luego aumentaba y nuevamente disminuía, pero en general comenzó a disminuir.

8. ¿Por qué después del punto 8, para volúmenes cada vez mayores de reactivo B agregado, la masa de precipitado que se forma se mantiene constante?

Por que después de un tiempo a pesar de que hubiera grandes cantidades de reactivo excedente, la reaccion terminaba a cuasa del reactivo limitante.

                                                                      Tubos de ensayo con Pb(NO 3 ) 2 y K 2 CrO 4

Experimento 3:

1) Peso del Na 2 O 3 :

2) Obtención teórica de carbonato de calcio:

                                     1.27 g de Na 2 CO 3                                                          Sol uci ones de Na 2 CO 3   y CaCl 2 .2H 2 O

4) Peso obtenido:

El peso del filtro mojado fue de: .5548 g

El peso del filtro seco (100°C). .4940 g

5) Rendimiento

6) Observaciones y resultados:

Al mezclarse las soluciones se comenzó a formar una pasta blanca pastosa.

Una vez que se filtro la mezcla obtenida se le añadieron unas gotas de agua y de AgNO 3 , con lo cual se produjo un precipitado blanco.

                                                                    Pasta formada por la mezcla de                                               

                                                                             Na 2 CO 3 y CaCl 2 .2H 2 O

Cuestionario:

1. Dada la siguiente reacción:

                          MgBr2(aq) + 2AgNO3 --> 2AgBr+ Mg(NO3)2 (aq)

a) ¿Cuántos gramos de bromuro de plata se pueden formar cuando se mezclan soluciones

que contienen 50 g de MgBr2 y 100 g de AgNO?

b) ¿Cuántos gramos de reactivo en exceso se quedaron sin reaccionar?

2 . El compuesto color azul oscuro Cu(NH3)4SO4  se fabrica haciendo reaccionar sulfato de

cobre (II) con amoniaco.

                         CuSO4(ac) + 4NH3(ac)--> Cu(NH3)4SO4(ac)

a) Si se emplean 10.0g de CuSO4 y un exceso de NH3, ¿Cuál es el rendimiento teórico de

Cu(NH3)4SO4 ?

b) Si se obtienen 12.6g de Cu(NH3)4SO4 ¿Cuál es el rendimiento porcentual?

3. Dada la siguiente reacción:

                                                   2Na +I 2 --->2NaI

Si se tienen 10g de Na, ¿calcule la cantidad de I2 necesaria para producir 65.2g de forma que

la reacción sea total?

2mol=45.96g

2mol---1 mol

45.96g----126.90g

10g--------x =27.610

1 mol---------2 mol

126.90g------299.76

27.90---------x=65.90 de I2

4.- Para producir NaCl, se colocan 20 grs de HCl y 80 de Na(OH). ¿Cual es el reactivo

                          HCl + Na(OH) -> NaCl + H2O

Pesos moleculares

HCl:36.46097

Na(OH): 39.99717

NaCl: 58.4428

H2O: 18.01534

El reactivo limitante es el HCl

5.- De acuerdo con la siguiente reacción, su pongamos que se mezclan 637,2 g de NH3 con

1142 g de CO2. ¿Cuántos gramos de urea [(NH2)2CO] se obtendrán?

6.- En la reaccion de formacion de agua ,se hacen reacciones 2 gramos de hidrogeno con 2

gramos de oxigeno ¿Cuánta agua se formara?

H2+ O2 --> 2H20

• Reactivo limitante: O2
• Reactivo en exceso: H2

7.- La reacción de 6.8 gr de H2S con exceso de SO2 produce 8.2 gr de S ¿Cuál es el

porcentaje de rendimiento de la reacción?

Conclusión:

Podemos concluir que las reacciones se llevan a cabo de manera cotidiana, ya sea en nuestro entorno, en nuestro cuerpo, en un laboratorio, etc., y mediante la estequiometria se puede conocer cómo es que reacción dos reactivos para formar uno o más productos. Se sabe que una reacción termina cuando uno de los reactivos es consumido por completo, y que el rendimiento que llega a haber en una reacción llega a depender de que tanto hayan reaccionado, por lo cual es muy difícil que se obtenga un 100% de eficiencia en las reacciones, ya que existen diversos factores que generan que no se consuma (convine) el 100% de las partículas de los diferentes reactivos. Con la práctica realizada pudimos observarlo de manera teórica y experimental, ya que mediante cálculos y mediciones logramos conocer el rendimiento de diversas reacciones.

Referencias:

Velásquez, A. (s.f.). Como identificar al reactivo limitante. Recuperado el 25 de

         f ebrero de 2013 de  https://www.dcb.unam.mx/CoordinacionesAcademicas/FisicaQuimica/

          Quimica/articulos/_limitante.pdf

McGraw Hill. Tabla periódica.  Mc Graw Hill Interamericana de España,

          S.  Recuperado el 25 de Febrero de 2013 de  https://www.mcgraw-

          hill.es/bcv/tabla_periodica/mc.html

Blackboard. (2013). Practica No. 1. Reactivo limitante. Recuperado el 25 de

          febrero de 2013de https://cursos.itesm.mx/bbcswebdav/pid-55801569-dt-

          content-rid-69312951_2/courses/PUE.Q1014.2.1311.4897/P011%20Qyum%20Exp%20ene

          %202013%281%29.pdf

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Diferencias XYZ

Diferencia entre Rendimiento Real y Rendimiento Teórico

Cuando dos elementos o compuestos reaccionan químicamente entre sí para formar productos, muchas veces la reacción no es completa, es decir, los reactivos no se consumen totalmente, o no toda la cantidad de reactivo limitante reacciona para formar producto. Se le llama rendimiento químico a la relación entre la cantidad de producto obtenido realmente en la reacción y la cantidad máxima de producto que se podría haber obtenido si los reactivos se hubieran consumido completamente. A continuación, en el siguiente texto vamos a señalar las diferencias entre rendimiento real y rendimiento teórico partiendo de las definiciones de ambos términos.

Rendimiento real:

Se conoce como rendimiento real a la cantidad de sustancia que se obtiene de una reacción. El rendimiento real de una reacción siempre será igual o menor que el rendimiento teórico. Al analizar estos rendimientos, conduce a una desigualdad, puesto que en la práctica, el rendimiento real es igual o menor al rendimiento teórico

Cabe mencionar que los investigadores trabajan frecuentemente modificando todas las variables de temperatura, presión, concentración, catalizadores, etc., para llevar a los procesos del rendimiento real hasta el rendimiento teórico en la medida de lo posible. El rendimiento real es lo que se mide después de que se llevó a cabo la reacción, por ello resulta lógico que éste sea menor al rendimiento teórico. En caso de que el rendimiento real sea superior al rendimiento teórico implica que los cálculos fueron mal realizados.

Rendimiento teórico:

El rendimiento teórico es la cantidad de producto que se produce según lo indicado por los reactivos. Es calculado basado en la cantidad molar del reactivo limitante, tomando en cuenta la estequiometria de la reacción. Para el cálculo, se suele asumir que hay una sola reacción involucrada. El rendimiento teórico  de una reacción química debería ser el 100%, un valor que es imposible alcanzar en la mayoría de puestas experimentales. De acuerdo con Vogel, los rendimientos cercanos al 100% son denominados cuantitativos, los rendimientos sobre el 90% son denominados excelentes, los rendimientos sobre el 80% muy buenos, sobre el 70% son buenos, alrededor del 50% son regulares, y debajo del 40% son pobres. Los rendimientos parecen ser superiores al 100% cuando los productos son impuros. Los pasos de purificación siempre disminuyen el rendimiento, y los rendimientos reportados usualmente se refieren al rendimiento del producto final purificado. El rendimiento teórico es lo que esperas obtener a partir de la reacción balanceada aplicando la estequiometria de la reacción y las cantidades que utilizas para llevar a cabo el proceso.

De acuerdo a las definiciones presentadas, las diferencias entre rendimiento real y rendimiento teórico son las siguientes:

• Rendimiento teórico: Es lo que esperas obtener a partir de la reacción balanceada aplicando la estequiometria de la reacción y las cantidades que utilizas para llevar a cabo el proceso.
• Rendimiento real: Es lo que mides después de que se realizo la reacción.
• De esa manera es lógico que pensar que el rendimiento real puede ser menor o acaso igual al rendimiento teórico, si fuera mayor es que algo estuvo mal a la hora de realizar los cálculos, siempre se debe verificar eso antes de confirmar la respuesta.

Cálculo del porcentaje de rendimiento

Conceptos fundamentales

En este tutorial, aprenderá a calcular el porcentaje de rendimiento y el rendimiento teórico , y cómo calcularlo. Además, verá un ejemplo de cálculo.

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¿Qué es el rendimiento porcentual?

Cuando se realiza un experimento, existe un rendimiento máximo que se puede obtener si las condiciones de reacción son perfectas; éste es el rendimiento teórico . Sin embargo, aunque sigas un experimento correctamente, es probable que no obtengas un rendimiento perfecto del producto; la cantidad de producto que obtienes al final es tu rendimiento real .

El porcentaje del rendimiento teórico que has obtenido en tu experimento es el porcentaje de rendimiento. Aprendamos a calcularlo abajo.

Cómo calcular el porcentaje de rendimiento

Puedes utilizar la siguiente ecuación para calcular el rendimiento de un experimento:

Qué es el rendimiento teórico

El rendimiento teórico es la cantidad máxima de producto que puede obtenerse de una reacción química. Se calcula a partir de la estequiometría de la reacción, que es el estudio de las proporciones de los reactantes y los productos en una reacción química. El rendimiento teórico se determina utilizando la ecuación química balanceada de la reacción y las cantidades conocidas de los reactantes.

Cálculo del rendimiento teórico

Primero, debe calcular el rendimiento teórico de su experimento; normalmente, esto implicará cálculos estequiométricos . Observando la ecuación química y la información proporcionada, puede hacerse una idea de lo que está reaccionando y cómo se forma el producto.

El siguiente paso es identificar el reactivo limitante , ya que no se puede formar más producto una vez que se agota el reactivo limitante.

A continuación, se puede utilizar el análisis dimensional para ver la cantidad de producto que puede formarse en función de la cantidad de reactivo limitante administrada. Éste es el rendimiento teórico de su experimento.

Cálculo del rendimiento real

Si está realizando físicamente un experimento, su rendimiento real será la cantidad de producto que pese en su balanza. Si está realizando un problema de planteo, el rendimiento real puede aparecer en el problema.

Ecuación del porcentaje de rendimiento

El último paso, una vez que tienes el rendimiento teórico y el real, es introducir los números en la ecuación. Dividiendo el rendimiento real por el teórico se obtiene la fracción de producto que se ha obtenido. Multiplicando por 100 se obtiene el porcentaje de rendimiento.

Ejemplo de cálculo del rendimiento porcentual

Ahora que conocemos los pasos para calcular el rendimiento, veamos un ejemplo:

El primer paso es encontrar el reactivo limitante y el rendimiento teórico del agua:

Utilizando el análisis dimensional en ambos reactivos, se encuentra que el agua produce una menor cantidad de producto que el oxígeno; debido a esto el agua es nuestro reactivo limitante.

Para ver más preguntas de ejemplo, ¡haz clic aquí !

Calculating Percent Yield Practice Problems

El MgCl 2 y el AgNO 3 reaccionan según la siguiente ecuación:

Cálculo del rendimiento porcentual Soluciones de problemas de práctica

Lecturas Adicionales

• Iones poliatómicos comunes
• Teoría cinética molecular
• Reacción E1
• Reacción E2

Calculadora de rendimiento teórico

Índice general

Esta calculadora de rendimiento teórico responderá a todas las preguntas que tengas sobre cómo calcular el rendimiento teórico , por ejemplo, cómo hallar el rendimiento teórico, así como la definición de rendimiento teórico y la fórmula del rendimiento teórico .

Antes de llevar a cabo cualquier tipo de trabajo de laboratorio, necesitas determinar cuál es el rendimiento teórico para saber qué cantidad de tu producto, ya sea una molécula o una red cristalina, puedes esperar a partir de una cantidad dada de material inicial. Esto te permitirá determinar la eficiencia con la que has llevado a cabo tu reacción (cantidad que puedes encontrar con la calculadora del rendimiento real 🇺🇸 ), lo cual se logra calculando el porcentaje de rendimiento . Además, puedes emplear la ecuación de rendimiento teórico para garantizar que tu reacción se está llevando a cabo con una cantidad equitativa de moles de reactivos, evitando así el desperdicio de moléculas.

NOTA IMPORTANTE: Los rendimientos solo pueden calcularse usando el reactivo limitante. Si no estás seguro de cuál de tus reactivos es el limitante, introduce los reactivos de uno en uno, y el que dé el menor número de moles será el reactivo limitante. Recuerda pulsar el botón de actualizar en la parte inferior de la calculadora para reiniciarla.

Definición del rendimiento teórico

¿Qué es el rendimiento teórico? Es la cantidad de producto que se formaría si la reacción tuviese una eficiencia del 100 %. ¿Cómo se logra un rendimiento del 100 %? Bueno, para esto todas las moléculas tendrían que reaccionar correctamente (es decir, sin formar productos secundarios) en cada paso y que no se perdiese ninguna molécula por los costados del recipiente de vidrio.

Dado que una reacción normal involucra trillones de moléculas o átomos , es evidente que algunas de estas moléculas se perderán. Por lo tanto, el rendimiento porcentual nunca será del 100 %, pero sigue siendo útil conocerlo como una métrica para evaluar la eficiencia de la reacción. Para obtener más información, puedes consultar nuestra calculadora de rendimiento porcentual (enlace anterior). A continuación, veremos cómo calcular el rendimiento teórico a partir de la ecuación .

Fórmula del rendimiento teórico

Utilizando la ecuación que se muestra a continuación, podrás encontrar el rendimiento teórico a partir de los moles del reactivo limitante, suponiendo una eficiencia del 100 %. Ésta es la fórmula:

• m producto m_{\text{producto}} m producto ​ – masa del producto;
• m mol , producto m_{\text{mol},\text{producto}} m mol , producto ​ – peso molecular del producto deseado;
• n lim n_{\text{lim}} n lim ​ – moles del reactivo limitante; y
• c c c – factor estequiométrico del producto deseado.

El número de moles del reactivo limitante en la reacción es igual a:

• n lim n_{\text{lim}} n lim ​ – número de moles del reactivo limitante;
• m lim m_{\text{lim}} m lim ​ – masa del reactivo limitante;
• m mol , lim m_{\text{mol},\text{lim}} m mol , lim ​ – peso molecular del reactivo limitante; y
• c lim c_{\text{lim}} c lim ​ – factor estequiométrico del reactivo limitante.

El factor estequiométrico se define como el número que precede a la fórmula química en una reacción balanceada. Si no hay ningún número, se considera que la estequiometría es 1. La estequiometría es necesaria para reflejar las proporciones en las que las moléculas que se unen para formar un producto .

Una de las ventajas de esta calculadora es que puede utilizarse de diversas formas, es decir, también puedes usarla para determinar la masa de los reactivos necesarios para obtener una masa determinada del producto. Toda esta información está oculta en los moles, los cuales puedes derivar de la molaridad o concentración de una solución (puedes aprender a hacer esto con nuestra calculadora de molaridad y calculadora de concentración ).

¿Cómo calcular el rendimiento teórico?

Ahora bien, la fórmula del rendimiento teórico puede parecer difícil de entender, por lo que te proporcionaremos una guía rápida sobre cómo calcular el rendimiento teórico. Los datos que necesitas son la masa de los reactivos, sus pesos moleculares, la estequiometría de la reacción (obtenida de la ecuación balanceada) y el peso molecular del producto deseado . Con esta información, sabremos cómo obtener el rendimiento teórico:

Para comenzar, calcula los moles del reactivo limitante . Para ello, utiliza la segunda ecuación de la sección de fórmulas de rendimiento teórico.

Sugerencia : asegúrate de que las unidades de peso sean consistentes para obtener los resultados correctos; si necesitas ayuda con las conversiones, puedes utilizar el convertidor de peso 🇺🇸 .

Identifica el reactivo que tenga la menor cantidad de moles considerando la estequiometría. Este es tu reactivo limitante. Si ambos tienen la misma cantidad de moles, puedes usar cualquiera de los dos.

Emplea la primera ecuación para hallar la masa de tu producto deseado en las mismas unidades en que estaban tus reactantes.

¡Eso es todo! Si aún tienes alguna duda, puedes consultar los ejemplos siguientes para obtener un enfoque más práctico.

Ejemplos de cálculos de rendimiento

Es hora de revisar algunos ejemplos. Digamos que estás trabajando en una reacción de adición nucleofílica, formando hidroxiacetonitrilo (un tipo de cianohidrina) a partir de cianuro sódico y acetona.

Ignoremos los solventes debajo de la flecha (ambos estarán presentes en exceso, por lo tanto, no serán limitantes) y el catión de sodio del cianuro de sodio, ya que solo es un ion espectador. Si hacemos reaccionar 5  g 5 \ \text{g} 5   g de acetona con 2  g 2\ \text{g} 2   g de cianuro, ¿cuál es el rendimiento teórico de hidroxiacetonitrilo?

Primero tenemos que calcular el reactivo limitante. Como la estequiometría de ambos reactivos es 1 (es decir, una molécula de acetona reacciona con una molécula de cianuro), podemos utilizar la ecuación masa = peso molecular × moles \small\text{masa} = \text{peso molecular} \times\text{moles} masa = peso molecular × moles para hallarlo:

Reorganicemos la ecuación para hallar los moles; esto es:

moles = mass / peso molecular \small\text{moles} = \text{mass}/\text{peso molecular} moles = mass / peso molecular

La acetona tiene un peso molecular de 58  g / mol 58\ \text{g}/\text{mol} 58   g / mol , así que:

moles = 5 / 58 = 0.862  mol \small\text{moles} = 5 / 58 = 0.862\ \text{mol} moles = 5/58 = 0.862   mol

El cianuro tiene un peso molecular de 26  g / mol 26\ \text{g}/\text{mol} 26   g / mol , por lo que:

moles = 2 / 26 = 0.0769  mol \small\text{moles} = 2 / 26 = 0.0769\ \text{mol} moles = 2/26 = 0.0769   mol

Podemos ver que el cianuro es el reactivo con la menor cantidad de moles, lo cual indica que es el reactivo limitante.

Al conocer el reactivo limitante y sus moles, podemos determinar la cantidad de moles que se formarán de producto. Dado que la estequiometría del producto es de 1 1 1 , se formarán 0.0769 0.0769 0.0769 moles.

Nuevamente, podemos emplear la fórmula masa = peso molecular × moles \small\text{masa} = \text{peso molecular} \times \text{moles} masa = peso molecular × moles para determinar la masa teórica del producto. El peso molecular del hidroxiacetonitrilo es 85  g / mol 85\ \text{g}/\text{mol} 85   g / mol :

Ahora sabemos que si realizamos el experimento, esperaríamos 6.54  g 6.54\ \text{g} 6.54   g de hidroxiacetonitrilo.

Supongamos que intentas sintetizar acetona para utilizarla en la reacción anterior.

Si se hacen reaccionar 8  g 8 \ \text{g} 8   g de carbonato cálcico ( 100  g / mol 100\ \text{g}/\text{mol} 100   g / mol ) con 9  g 9 \ \text{g} 9   g de ácido acético ( 60  g / mol 60\ \text{g}/\text{mol} 60   g / mol ), ¿cuánta acetona se forma?

Para comenzar, determinaremos cuál es el reactivo limitante, utilizando la ecuación masa = peso molecular × moles \small\text{masa} = \text{peso molecular}\times \text{moles} masa = peso molecular × moles :

Reorganizamos la ecuación para encontrar moles. Esto resulta en:

moles = masa / peso molecular \small\text{moles} = \text{masa} / \text{peso molecular} moles = masa / peso molecular

Calculamos los moles de ácido acético:

moles = 9 / 60 = 0.15  mol \small\text{moles} = 9 / 60 = 0.15\ \text{mol} moles = 9/60 = 0.15   mol

Y los moles de carbonato cálcico:

moles = 8 / 100 = 0.08  mol \small\text{moles} = 8 / 100 = 0.08 \ \text{mol} moles = 8/100 = 0.08   mol

Parece que el carbonato de calcio es el reactivo limitante. Pero, espera, ¡no hemos tenido en cuenta la estequiometría! Dado que se necesitan 2 moléculas de ácido acético para formar una molécula de acetona, tenemos que dividir los moles de ácido acético entre 2 2 2 :

moles = 0.15 / 2 = 0.075  mol \small\text{moles} = 0.15 / 2 = 0.075\ \text{mol} moles = 0.15/2 = 0.075   mol

Resulta que el ácido acético es el reactivo limitante .

Ahora que conocemos el reactivo limitante y sus moles, sabemos cuántos moles se formarán del producto. Como la estequiometría del producto es 1 1 1 , se formarán 0.75 0.75 0.75 moles.

Para determinar la masa teórica del producto, se utiliza la ecuación masa = peso molecular × moles \small\text{masa} = \text{peso molecular}\times\text{moles} masa = peso molecular × moles . El peso molecular de la acetona es 58  g / mol 58\ \text{g}/\text{mol} 58   g / mol :

masa = 58 × 0.075 = 4.35  g \text{masa} = 58 \times 0.075 = 4.35 \ \text{g} masa = 58 × 0.075 = 4.35   g

Por lo tanto, teóricamente, deberíamos obtener 4.35  g 4.35 \ \text{g} 4.35   g de acetona a partir de esta reacción.

¡Ahora ya estás listo para conquistar el mundo de los cálculos de rendimiento teórico!

¿Cómo determino el rendimiento teórico?

Para determinar el rendimiento teórico:

Balancea la ecuación de la reacción.

Identifica el reactivo limitante, que es el reactivo con menos moles .

Divide el menor número de moles de reactivo por el factor estequiométrico del producto.

Multiplica el resultado del paso 3 por el peso molecular del producto deseado.

¿Qué es el rendimiento teórico?

El rendimiento teórico representa la cantidad máxima de producto que se formaría en una reacción si esta fuera 100 % eficiente . Indica la masa máxima de producto que los reactivos pueden generar, y se utiliza para comparar el rendimiento real con este valor, lo que permite evaluar el éxito de la reacción.

¿El reactivo limitante es el rendimiento teórico?

No , el reactivo limitante no es el rendimiento teórico. Para encontrar el rendimiento teórico, debes determinar la cantidad de moles del reactivo limitante. Luego, puedes multiplicar este número por la estequiometría del producto deseado para obtener la cantidad de moles formados, y a partir de esto calcular el rendimiento teórico.

¿Cuál es el rendimiento teórico del dióxido de carbono?

El rendimiento teórico del CO 2 depende de la reacción y la cantidad de reactivos involucrados. Para calcular el rendimiento teórico, sigue estos pasos:

Determina los moles del reactivo limitante.

Multiplica los moles del reactivo limitante por la estequiometría del dióxido de carbono en la reacción para obtener los moles de CO 2 producidos.

Multiplica los moles de CO 2 producidos por 44, el peso molecular del CO 2 , para obtener el rendimiento teórico de tu reacción.

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ol{padding-top:0;}.css-63uqft ul:not(:first-child),.css-63uqft ol:not(:first-child){padding-top:4px;} Reactivo limitante

Peso molecular

Factor estequiométrico

El número que precede a la fórmula química en una ecuación equilibrada.

Producto deseado

Rendimiento teórico

• Biología
• Química
• Ecología y Medio ambiente
• Ciencias sociales
• Matemáticas
• Psicología
• Salud y enfermería

Rendimiento Teórico: Definición, ecuación y ejemplo

¿qué es el rendimiento teórico.

En química, el rendimiento teórico es la cantidad de producto de una reacción química perfecta. Un rendimiento teórico se basa en una conversión perfecta de todos los reactivos limitantes sin pérdida ni ganancia en ningún punto del proceso. El rendimiento teórico es lo que sucede cuando las cantidades exactas se colocan en una ecuación matemática, en lugar de lo que sucede en el mundo real.

Por ejemplo, si uno quiere hacer un sándwich y tiene exactamente dos piezas de pan, tres piezas de pavo y una pieza de queso, el resultado teórico es un sándwich de pavo y queso. Sin embargo, si uno quiere hacer un sándwich y el pan tiene moho, el resultado real no será un sándwich.

Entonces la persona decide hornear una barra de pan. Tienen todos los ingredientes. El rendimiento teórico es la barra de pan perfecta. Sin embargo, antes de que el producto esté completo, hay muchas posibilidades de que varíe el rendimiento real.

• medición de ingredientes no exacta
• derrame de ingredientes al verter para mezclar
• algunos ingredientes se pegan al tazón al pasar de un recipiente a otro
• variaciones de humedad o temperatura al dejar leudar la masa
• la temperatura del horno no es exacta

Estas son sólo algunas de las posibles razones por las que el rendimiento teórico suele ser diferente del rendimiento real.

En química, cuando las reacciones liberan energía que no se tiene en cuenta, como calor, movimiento, etc., estas pequeñas diferencias importan. El derrame de ingredientes, las mediciones incorrectas y más cambian el rendimiento teórico matemático al resultado del mundo real, conocido como rendimiento real .

Rendimiento teórico versus rendimiento real

Hay algunas formas de comprender o identificar la diferencia entre el rendimiento teórico y el rendimiento real.

¿Cómo encontrar el rendimiento teórico?

Encontrar un rendimiento teórico suele ser tan fácil como completar una ecuación química y utilizar las matemáticas. A continuación se muestra un ejemplo del mundo real de cómo obtener un rendimiento teórico.

Imre tiene una barra de pan con 20 rebanadas, 15 trozos de pavo y cinco trozos de queso. Le gustaría preparar sándwiches de pavo y queso para sus amigos. Para cada sándwich necesita dos trozos de pan, tres trozos de pavo y un trozo de queso.

2B + 3T + 1C = Sándwich

Primero, considere cada ingrediente. Imre tiene suficiente pan para hacer 10 sándwiches, suficiente pavo para hacer cinco sándwiches y suficiente queso para cinco sándwiches. Está limitado a preparar un máximo de cinco sándwiches. Está limitado tanto por el pavo como por el queso. Estos se llaman reactivos limitantes. Un reactivo limitante es una entrada que se agotará, lo que limitará la continuación de la reacción. El rendimiento teórico es de cinco sándwiches.

En química, el proceso de aprender a calcular el rendimiento teórico es similar.

• Primero, equilibre la ecuación química.
• Luego, determine la cantidad de moles de reactivos disponibles.
• Luego, determina la proporción.
• Luego, identifique el reactivo limitante.
• Finalmente, determine el rendimiento teórico.

A continuación se muestra un ejemplo de cómo determinar el rendimiento teórico en una ecuación química.

Dada la ecuación esquelética {eq}C_{3}H_{8}+O_{2}\rightarrow CO_{2}+H_{2}O {/eq}, el primer paso es equilibrarla. Es importante asegurarse de que se encuentre el mismo número de cada elemento en cada lado de la ecuación.

Una vez equilibrada la ecuación, el resultado es {eq}C_{3}H_{8}+5O_{2}\rightarrow 3CO_{2}+4H_{2}O {/eq}.

Esto establece que se pueden producir tres moles de dióxido de carbono combinando un mol de propano y cinco moles de oxígeno. También habrá un subproducto de cuatro moles de agua. La relación molar es {eq}1:5\rightarrow 3:4 {/eq}.

En el laboratorio, una persona encuentra 15 moles de propano y 10 moles de oxígeno. ¿Cuál sería el reactivo limitante? Bueno, 15 moles de propano podrían producir hasta 45 moles de dióxido de carbono si hubiera una cantidad ilimitada de oxígeno. Sin embargo, 10 moles de oxígeno podrían producir como máximo seis moles de dióxido de carbono si el propano fuera ilimitado. Esto significa que el oxígeno será el factor limitante.

Con las cantidades dadas, el rendimiento teórico máximo se limita a seis moles de dióxido de carbono y ocho moles de agua. Con suerte, sólo se utilizaron dos de los moles de propano para completar la reacción. Si se añadiera más, el exceso no reaccionaría y sería un exceso.

Calcular el porcentaje de rendimiento

Es importante calcular qué tan cerca del rendimiento teórico están los resultados del rendimiento real al final de una reacción. Cuando el rendimiento real se acerca más a la expectativa de la ecuación de rendimiento teórica, el experimento demuestra un alto grado de precisión. Si el rendimiento real no se acerca a la expectativa de la fórmula de rendimiento teórico, se deben enumerar las posibles razones de las diferencias.

{eq}Porcentaje \; Rendimiento = \frac{real \; rendimiento}{teórico\; rendimiento}*100 {/eq}

Se espera que haga cinco sándwiches. Sin embargo, mientras preparaba los sándwiches, su perro le robó un trozo de queso, por lo que terminó haciendo solo cuatro. Calcularía su rendimiento porcentual.

{eq}Porcentaje \; Rendimiento = \frac{4}{5}*100 = 80% {/eq}

Si el experimento con dióxido de carbono tuviera un rendimiento teórico de 6 moles, pero sólo produjera 5,8 moles, el rendimiento porcentual podría calcularse de esta manera.

{eq}Porcentaje \; Rendimiento = \frac{5,8}{6}*100 = 96,67% {/eq}

Se trata de un resultado excelente y los científicos deberían estar orgullosos de estar tan cerca del rendimiento teórico.

Ejemplo de cálculo de rendimiento teórico

Dada la ecuación ya balanceada {eq}C_{7}H_{6}O_{3}+C_{4}H_{6}O_{3}\rightarrow C_{9}H_{8}O_{4}+HC_{ 2}H_{3}O_{2} {/eq}, encuentre el rendimiento teórico y el rendimiento porcentual.

Como la ecuación ya está equilibrada, ese paso está completo. Luego, identifique cuántos reactivos están disponibles para la reacción. Al encontrar cuatro moles de ácido salicílico y seis moles de anhídrido acético, es fácil determinar el factor limitante. La relación es {eq}1:1\rightarrow 1:1 {/eq}. El ácido salicílico será el factor limitante en este ejemplo. El rendimiento teórico será de cuatro moles de ambos productos, aspirina y ácido acético.

Después de completar la reacción, el resultado fue sólo 2,86 moles de aspirina.

{eq}Porcentaje \; Rendimiento = \frac{2,86}{4}*100 = 71,5% {/eq}

Este rendimiento porcentual refleja muchos problemas posibles. Esto podría reflejar una medición incorrecta de los reactivos, que los reactivos medidos permanezcan adheridos al recipiente en lugar de mezclarse, reactivos o productos atrapados en el filtro, posible contaminación del equipo y muchos otros factores. Esto está mucho más cerca de un resultado del mundo real que de los resultados ideales encontrados en el laboratorio.

Resumen de la lección

El rendimiento teórico es la mayor cantidad de un producto obtenido en una reacción química basada en la ecuación química. El rendimiento teórico siempre se encuentra utilizando matemáticas asumiendo condiciones ideales. El rendimiento real es la cantidad de un producto obtenido en una reacción química una vez que realmente se ha completado. Por lo general, es menor que el rendimiento teórico debido a pérdidas y otras condiciones menos que ideales.

Uno de los pasos más importantes para resolver el rendimiento teórico es determinar el reactivo limitante. Un reactivo limitante es el ingrediente que limita la cantidad de producto que se puede producir. Un reactivo limitante se determina en función de la cantidad máxima de productos que teóricamente podrían producirse con una cantidad específica de cada reactivo, suponiendo que todos los demás reactivos necesarios estuvieran disponibles en abundancia. Después de encontrar el rendimiento teórico y el rendimiento real, se puede calcular el rendimiento porcentual. La fórmula para el rendimiento porcentual es {eq}Porcentaje \; Rendimiento = \frac{real \; rendimiento}{teórico\; rendimiento}*100 {/eq}.

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Rendimiento de una reacción y reactivo limitante

Las reacciones químicas no son perfectas , es decir, siempre se pierde algo de producto a través de los diferentes procesos que la componen con lo que los rendimientos real y teórico distan entre sí.

¿Cuál es el rendimiento de una reacción química?

Rendimiento de una reacción es la cantidad de producto que se puede obtener al llevarse a cabo una reacción completamente. El rendimiento real de la reacción casi siempre será menos del rendimiento teórico. 

El rendimiento teórico es la máxima cantidad de producto que se puede obtener a partir de una cantidad dada de reactivo y se calcula a partir de las cantidades de reactivo y los coeficientes estequiométricos de la reacción química.

El rendimiento porcentual es la fracción sobre 100 del rendimiento teórico que realmente se ha producido. en la reacción (rendimiento real expresado en porcentaje).

Para calcular el rendimiento de una forma adecuada es necesario que los cálculos partan de la cantidad del reactivo limitante y no del que se encuentra en exceso, por lo que hay que identificarlo.

¿Qué es el reactivo limitante de una reacción química?

En una reacción química el reactivo limitante es aquel que se agota primero y es determinante para el cálculo del rendimiento teórico. Para calcularlo se parte de una cantidad (masa o volumen) de cualquiera de los reactivos y se calculan los moles que entran en juego en la reacción.

Una vez que se tienen los moles, por estequiometría se calcula la cantidad en masa del segundo reactivo que reacciona con el primero. De los dos reactivos el que está en defecto será el primero que se agote y por lo tanto lo denominamos reactivo limitante.

Porcentaje de rendimiento. Ejercicios resueltos.

Los cálculos estequiométricos son aquellos que se realizan para conocer con precisión la cantidad que se va a obtener de un determinado producto o las cantidades de reactivo que se necesitan para obtener un producto.

Por su parte, el porcentaje de rendimiento nos permitirá conocer la cantidad en porcentaje del producto obtenido en una reacción química.

Matemáticamente se puede expresar mediante la siguiente ecuación:

• Calcule el porcentaje de rendimiento (%R) de la siguiente reacción química:

2N 2 + 5O 2 → 2N 2 O 5

Si se hace reaccionar 40 g de N 2 con 55 g de O 2 , y se obtienen experimentalmente 52 g de N 2 O 5 .

• Calcular la masa molecular de las sustancias que forman parte de la reacción química:

N 2 =  28 g/mol

O 2 = 32 g/mol

N 2 O 5 = 108,01 g/mol

• Calcular el reactivo limitante, confrontando los reactantes:

Primera relación

2 N 2                →       5 O 2

2mol x 28g/mol → 5 mol x 32 g/mol

40 g   →           x

56 g → 160g

X= 114,29 g de O 2

Segunda relación

x             →           55g

x= 19,25 g de N 2

De dichos cálculos se puede concluir que el reactivo limitante es el O 2 , porque de 55g que tiene inicialmente, no puede rendir con 114,29g que necesita. Por lo tanto, el reactivo en exceso es el N 2 .

• Determinar la masa teórica, confrontando el reactivo limitante con el producto:

5 O 2                →       2 N 2 O 5

5mol x 32g/mol → 2 mol x 108,01 g/mol

55 g →        x

160 g → 216,02g

X = 74,26 g de N 2 O 5

• Finalmente se calcula el porcentaje de rendimiento:

El porcentaje de rendimiento no puede ser mayor al 100%.

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