Wydajność reakcji chemicznej

Wydajność reakcji chemicznej – stosunek masy produktu otrzymanego w wyniku reakcji chemicznej do teoretycznej jego masy obliczonego na podstawie współczynników stechiometrycznych równania tej reakcji i ilości użytych substratów.

Wydajność wyraża się zwykle w procentach:

${\displaystyle W={\frac {P_{r}}{P_{t}}}\cdot 100\%,\qquad (1)}$

gdzie:

${\displaystyle W}$ – wydajność,

${\displaystyle P_{r}}$ – rzeczywista masa lub liczba moli produktu,

${\displaystyle P_{t}}$ – teoretyczna masa lub liczba moli produktu.

Gdy we wzorze (1) użyte są masy produktów mówi się o wydajności masowej, gdy użyte są liczby moli mówi się o wydajności molowej. Wydajność molowa i masowa zazwyczaj się różnią, gdyż różne są masy molowe substratów i produktu.

Pojęciem komplementarnym do wydajności reakcji jest stopień przereagowania, który odnosi się do określonego substratu, a nie produktu:

${\displaystyle \alpha ={\frac {S_{r}}{S_{p}}}\cdot 100\%,\qquad (2)}$

gdzie:

${\displaystyle \alpha }$ – stopień przereagowania,

${\displaystyle S_{r}}$ – rzeczywisty ubytek masy lub liczby moli substratu,

${\displaystyle S_{p}}$ – początkowa masa lub liczba moli substratu.

Stopień przereagowania może być wyższy od końcowej wydajności reakcji, gdyż:

• produkt może ulegać reakcjom następczym,
• substrat może ulegać reakcjom ubocznym,
• produkt może być tracony w czasie jego wyodrębniania lub ulatniać się ze środowiska reakcji w czasie jej trwania.

Stopień przereagowania może też być niższy od końcowej wydajności, gdy jeden z substratów został użyty w nadmiarze w stosunku do pozostałych.

Bibliografia

• Tadeusz Senkowski, Stechiometria, Uniwersytet Jagielloński, Kraków 1989, ISBN 83-233-0290-1.