Calcul rendement chimique
Ce calcul rendement chimique indique quel pourcentage du produit théoriquement possible a réellement été obtenu. Exemple : 8,5 g obtenus pour 10 g théoriques donnent 85 %.
Exemple : Rendement théorique: Saisie directe · Quantité obtenue 8,5 g · Quantité théorique 10 g → Résultat : Rendement = 85 % (8,5 g sur 10 g théoriques). Source : Wikipedia – Yield (chemistry): percent yield = actual / theoretical × 100 %. Mise à jour : .
Comment le calcul est fait
Le rendement en pourcentage compare la quantité de produit réellement obtenue à celle qui se formerait lors d’une réaction totale et sans perte. Il mesure l’efficacité d’une synthèse et se rapporte presque toujours en laboratoire.
Formules
Rendement = quantité obtenue / quantité théorique · 100 %. La quantité théorique découle du réactif limitant, celui qui est consommé en premier : m_théo = (m_réactif / M_réactif) · (ν_produit / ν_réactif) · M_produit. Les ν sont les coefficients de l’équation équilibrée.
Exemple chiffré
Lors de la calcination du carbonate de calcium (CaCO₃ → CaO + CO₂, coefficients 1), on utilise 10 g de CaCO₃ (M = 100,09 g/mol). Cela fait 0,0999 mol, qui donneraient théoriquement 0,0999 mol de CaO (M = 56,08 g/mol), soit 5,603 g. Si l’on obtient réellement 4,8 g, le rendement est 4,8 / 5,603 · 100 % ≈ 85,67 %. Si la quantité théorique de 10 g est saisie directement et que 8,5 g se forment, on obtient 85 %.
- L’équation doit être équilibrée, sinon les coefficients sont faux.
- Avec plusieurs réactifs, le limitant est celui dont la quantité de matière divisée par son coefficient est la plus petite.
- Un rendement supérieur à 100 % signale une erreur, par exemple du solvant resté dans le produit.
Questions fréquentes
Comment calcule-t-on le rendement en pourcentage ?
On divise la quantité obtenue par la quantité théorique et on multiplie par 100. Exemple : 8,5 g / 10 g · 100 % = 85 %.
Comment déterminer la quantité théorique ?
À partir de la quantité du réactif limitant, du rapport des coefficients et de la masse molaire du produit. Dans l’exemple, 10 g de CaCO₃ donnent théoriquement 5,603 g de CaO.
Pourquoi le rendement est-il le plus souvent inférieur à 100 % ?
À cause d’une réaction incomplète, de sous-produits et de pertes lors de l’isolement et de la purification du produit.
Sources et références juridiques
- Wikipedia – Yield (chemistry): percent yield = actual / theoretical × 100 %
- IUPAC – Atomgewichte (Ca 40,078, C 12,011, O 15,999 → CaCO₃ 100,09; CaO 56,08 g/mol)
- Brown/LeMay/Bursten, Chemistry: The Central Science, Kap. „Limiting reactants and theoretical yields“ (siehe Wikipedia – Limiting reagent)
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