Теоретичен добив е количеството a продукт получени от пълното превръщане на ограничаващия реагент в химическа реакция. Това е количеството на продукта в резултат на перфектна (теоретична) химическа реакция и следователно не е същото като количеството, което всъщност ще получите от реакция в лабораторията. Теоретичният добив обикновено се изразява в грамове или бенки.
За разлика от теоретичния добив, реална доходност е количеството продукт, действително получено чрез реакция. Действителният добив обикновено е по-малко количество, тъй като малко химически реакции протичат със 100% ефективност поради възстановяване на загубата на продукта и защото могат да възникнат други реакции, които намаляват продукт. Понякога действителният добив е повече от теоретичен добив, вероятно поради вторична реакция, която води до допълнителен продукт или защото възстановеният продукт съдържа примеси.
Съотношението между действителния добив и теоретичния добив най-често се дава като процент добив:
Процент добив = Маса на действителния добив / Маса на теоретичния добив х 100 процента
Как да изчислим теоретичната доходност
Теоретичен добив се открива чрез идентифициране на ограничаващия реагент на балансирано химично уравнение. За да го намерите, първата стъпка е да балансирайте уравнението, ако е небалансиран.
Следващата стъпка е да се идентифицира ограничаващият реагент. Това се основава на молното съотношение между реагентите. Ограничаващият реагент не се намира в излишък, така че реакцията не може да продължи, след като се използва.
За да намерите ограничаващия реагент:
- Ако количеството реагенти е дадено в бенки, преобразувайте стойностите в грамове.
- Разделете масата на реагента в грамове по молекулното му тегло в грамове на мол.
- Алтернативно, за течен разтвор можете да умножите количеството на реагент в милилитри по неговата плътност в грамове на милилитър. След това разделете получената стойност на молната маса на реагента.
- Умножете масата, получена по който и да е от методите, по броя на молите реагент в балансираното уравнение.
- Сега знаете бенките на всеки реагент. Сравнете това с моларното съотношение на реагентите, за да решите кой е наличен в излишък и кой първо ще свикне (ограничаващият реагент).
След като идентифицирате ограничаващия реагент, умножете молите на ограничаващата реакция пъти на съотношението между молите на ограничаващия реагент и продукта от балансираното уравнение. Това ви дава броя на бенките на всеки продукт.
За да получите грамовете продукт, умножете бенките на всеки продукт по молекулното му тегло.
Например в експеримент, в който приготвяте ацетилсалицилова киселина (аспирин) от салицилова киселина, знаете от балансирано уравнение за синтеза на аспирин че молното съотношение между ограничаващия реагент (салицилова киселина) и продукта (ацетилсалицилова киселина) е 1: 1.
Ако имате 0,00153 мола салицилова киселина, теоретичният добив е:
Теоретичен добив = 0.00153 мол салицилова киселина х (1 мол ацетилсалицилова киселина / 1 мол салицилова киселина) х (180.2 г ацетилсалицилова киселина / 1 мол ацетилсалицилова киселина
Теоретичен добив = 0,276 грама ацетилсалицилова киселина
Разбира се, когато приготвяте аспирин, никога няма да получите това количество. Ако получите твърде много, вероятно имате излишък от разтворител или иначе вашият продукт е нечист. По-вероятно ще получите много по-малко, защото реакцията няма да протече 100 процента и ще загубите продукт, който се опитва да го възстанови (обикновено на филтър).