Calculadora de rendimento percentual

Rendimento percentual = (rendimento real ÷ rendimento teórico) × 100

Y

O rendimento percentual propriamente dito: o que você obteve como fração do que a reação poderia dar, escrito em porcentagem. É uma razão entre duas quantidades da mesma substância, então não leva unidade

m(actual)

O rendimento real: a massa de produto purificado que você pesou, em gramas. É o número que sai da balança no fim do processamento

m(theoretical)

O rendimento teórico: a massa que a equação balanceada diz ser possível, calculada a partir do reagente limitante. Nunca é medida, só calculada

Use esta calculadora no fim de uma síntese, quando você já pesou o produto e sabe o que a equação previa. A fórmula é só uma divisão, então o que a página entrega é não ter de isolar a incógnita à mão, e o aviso quando dois dos três dados contradizem o terceiro. É também a página para calcular o rendimento percentual de uma receita que chegou até você: dois dos três dados bastam, e a terceira casela fica vazia de propósito. E serve para uma conferência rápida: um rendimento de literatura que promete 95% em quatro etapas está prometendo mais de 0,95 elevado à quarta potência, e a tabela abaixo torna isso visível. Se o que falta é o rendimento teórico em si, ele sai do reagente limitante e da proporção molar, na página dele.

1. Uma síntese que devolveu quase tudo o que prometia

   1. Divida o rendimento real pelo teórico: 8,5 ÷ 10 = 0,85
   2. Multiplique por 100 para passar a fração a porcentagem: 0,85 × 100 = 85%
   3. Subtraia para ver o que ficou no balão: 10 − 8,5 = 1,5 g
   4. A linha do déficit indica 1,5 g, que é o número a comparar com os registros de pesagem

   Este é o estado inicial da página, e 85% é um rendimento de preparativa comum: suficiente para publicar, longe de quantitativo. Repare que a linha do déficit é a útil quando a reação é em pequena escala: 15% de um grama é difícil de imaginar, enquanto 1,5 grama é algo que você pode ir procurar no filtrado.

2. Voltar a partir de uma meta de rendimento

   1. A porcentagem e uma massa são dados, então o que falta encontrar é a outra massa
   2. Volte o 92% para fração: 92 ÷ 100 = 0,92
   3. Multiplique pelo rendimento teórico: 0,92 × 5 = 4,6 g
   4. O déficit sai da subtração: 5 − 4,6 = 0,4 g
   5. Só duas das três caselas estão preenchidas, e a página não compara nada

   Aqui só entram o rendimento teórico e a porcentagem, e essa é uma pergunta completa: dois dos três dados sempre fixam o terceiro. É a direção em que uma lista de exercícios costuma pedir, e é também como se fecha uma especificação no laboratório: uma recuperação de 92% é uma meta, e a massa que deveria aparecer na balança é o que essa meta significa.

3. Um rendimento acima de 100%, em que o déficit fica negativo

   1. Divida: 1,53 ÷ 1,5 = 1,02
   2. Em porcentagem isso é 102%, acima de 100, e a página informa em vez de recusar
   3. Subtraia de qualquer forma: 1,5 − 1,53 = −0,03 g
   4. O sinal de menos não é estouro: ele diz que você pesou mais do que a equação permite

   Um rendimento acima de 100% não quebra a aritmética, e a página não o corta à força: a casela do rendimento aceita até 1.000%. Na prática significa que o produto não está seco, ou que a amostra carrega reagente que não reagiu ou um subproduto. O déficit negativo é a forma honesta de imprimir isso: você tem 0,03 grama mais do que a teoria justifica, e a explicação está na amostra, não na equação.

As duas entradas são massas do produto, então um problema que dê a massa de um reagente precisa dela convertida em produto antes: essa é a conta do rendimento teórico, não esta. Como os dois números são massas da mesma substância, a porcentagem não depende da unidade: uma razão tomada em gramas vale o mesmo que tomada em mols. Um rendimento teórico vale o que valer a estequiometria que está por trás dele, então um reagente limitante errado ou uma proporção molar mal posta se propagam sem obstáculo e a porcentagem parece perfeitamente razoável. A conferência de 1% detecta contradições entre as três caselas, não erros dentro de uma só. E rendimento alto não é promessa de pureza: uma amostra pode dar 102% da teoria e continuar sendo o composto errado.

Como se calcula o rendimento percentual?

Divida o rendimento real pelo rendimento teórico e multiplique por 100. Pesando 8,5 gramas de produto onde a equação permitia 10 gramas, você tem 8,5 ÷ 10 = 0,85, que é 85%. O rendimento teórico nunca é medido: ele sai do reagente limitante e da equação balanceada. Se o que você tem é a porcentagem e uma das duas massas, esta página isola a massa que falta, então a mesma divisão cobre as três direções.

Por que o meu rendimento passou de 100%?

Porque o produto pesa mais do que a equação diz que ele pode pesar. A causa habitual é que ele não está seco: solvente ou água que sobraram entram na pesagem como produto. A outra causa é contaminação: reagente que não reagiu, um subproduto ou um dessecante da etapa de secagem. Quase nunca é um excedente de verdade, porque uma reação não pode dar mais produto do que o seu reagente limitante permite. Seque a amostra e pese de novo antes de tirar qualquer conclusão de um número acima de 100%.

No que o rendimento teórico difere do rendimento real?

O rendimento teórico é o que a estequiometria prevê: uma conta a partir do reagente limitante, da massa molar dele e da equação balanceada. O rendimento real é o que você tem na mão depois do processamento, lido na balança. O teórico é portanto um limite superior, e o real fica nesse valor ou abaixo dele num experimento limpo. Manter os dois separados importa porque eles erram por motivos diferentes: um por uma equação mal balanceada, o outro por um dia ruim na bancada.

As duas massas precisam estar na mesma unidade?

Precisam ser da mesma substância, e a porcentagem sai igual qualquer que seja a unidade de massa, porque é uma razão entre duas quantidades da mesma espécie. Cada casela tem o seu seletor de grama, miligrama ou quilograma, então você pode digitar 10 gramas contra 8.500 miligramas e a página converte antes de dividir. O que não dá é misturar substâncias: o rendimento de uma reação compara duas massas do produto, nunca a massa de um reagente com a massa de um produto.

Como faço o rendimento global de várias etapas?

Multiplique os rendimentos de cada etapa entre si, não tire a média deles. Três etapas de 90% dão 0,9 × 0,9 × 0,9 = 0,729, ou seja 72,9% no total, e dez etapas de 90% deixam apenas 34,87%. Essa queda é a razão de uma síntese longa com um rendimento ótimo em cada etapa ainda terminar com uma quantidade decepcionante de material, e é o motivo de a tabela desta página listar vários números de etapas lado a lado em vez de um só.

• Abridged Standard Atomic Weights — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC
• SI Units — Amount of Substance — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Sociedade Brasileira de Química — Sociedade Brasileira de Química (SBQ)