4.3: Reaksiyon Verimi
Bir reaksiyonun teorik verimi, dengeli kimyasal denklemin stokiyometrisine dayanarak oluştuğu tahmin edilen ürün miktarıdır. Teorik verim, sınırlayıcı reaktantın istenen ürüne tamamen dönüştürülmesini varsayar. Reaksiyonu gerçekleştirerek elde edilen ürün miktarına gerçek verim denir ve teorik verimden daha az veya (çok nadiren) eşit olabilir.
Yüzde Verim
Kimyasal reaksiyonlar söz konusu olduğunda, ürünün gerçek verimi genellikle reaksiyonun stokiyometrisine dayanarak tahmin edilen teorik verimden daha azdır. Reaksiyonlar belirli koşullar altında gerçekleştirildiğinde, çeşitli nedenlerden dolayı kaçınılmaz bir kütle kaybı beklenir. Bazı reaksiyonlar doğal olarak verimsizdir ve yan reaksiyonlar yoluyla diğer istenmeyen ürünler üretir. Diğerleri ise reaktanlarla ürünler arasındaki denge durumunun eşlik ettiği geri dönüşümlü doğaları nedeniyle eksiktir. Bazen ürün kütlesindeki kayıp, kristalizasyon, damıtma, filtrasyon ve kromatografi gibi saflaştırma teknikleri sırasında istenen ürünün reaksiyon karışımından yetersiz geri kazanılmasından kaynaklanır. Ürün kaybının yaşandığı durumlarda, bir reaksiyonun teorik veriminin ne ölçüde elde edildiğini ölçmek için yüzde verim kullanılır.
Gerçek ve teorik verimler, kütle veya molar miktarlar (veya ürün bir gaz ise hacim gibi başka herhangi bir uygun özellik) olarak ifade edilebilir. Her iki verim de aynı birimler kullanılarak ifade edildiği sürece, yüzde verim hesaplandığında bu birimler birbirini götürür.
Yüzde Verim Hesaplaması
Nitrik oksidin azot dioksite yanmasını düşünelim.
Reaksiyonun sonunda, 150 gram nitrik oksitten ve fazladan oksijenden 180 gram azot dioksit elde edilir. Yüzde verim nedir?
Reaksiyonun gerçek verimi 180 gramdır. Nitrik oksidin sınırlayıcı reaktan olduğunu bilerek, teorik verimin molleri NO ve NO2 stokiyometrisine dayanarak elde edilir. İlk olarak, NO kütlesi NO mol miktarına dönüştürülür. Daha sonra, NO:NO2 (1:1) stokiyometrik oranı uygulanır, bu da 5 mol NO2'nin 5 mol NO'dan oluşacağını gösterir. Üçüncü olarak, NO2 mol miktarı kütleye dönüştürülür.
Son aşamada yüzde verim, gerçek verimin teorik verime oranına göre hesaplanır.
Bu metin bu kaynaktan uyurlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 4.4: Reaction Yields.
