¿Qué es el rendimiento teórico?
El rendimiento teórico es la masa máxima de producto que puede generar una reacción química, suponiendo que el reactivo limitante se convierte por completo y que no se pierde nada de producto. Se obtiene a partir de los moles del reactivo limitante, la relación molar de la ecuación ajustada y la masa molar del producto. Esta calculadora sirve para cualquier reacción y es independiente de las unidades (matemática química universal).
Cómo usar esta calculadora
Introduce los moles del reactivo limitante, el coeficiente estequiométrico de ese reactivo según la ecuación ajustada, el coeficiente del producto que te interesa y la masa molar del producto en g/mol. La herramienta multiplica los moles por la relación molar y por la masa molar para darte la masa teórica. Si además indicas la masa real que obtuviste en el laboratorio, te devuelve el rendimiento porcentual.
La fórmula explicada
Primero se calculan los moles de producto a partir de la relación molar:
$$n_{\text{producto}} = n_{\text{limitante}} \times \frac{c_{\text{producto}}}{c_{\text{reactivo}}}$$Al multiplicar por la masa molar, los moles se transforman en gramos:
$$m_{\text{teórica}} = n_{\text{producto}} \times M_{\text{producto}}$$El rendimiento porcentual compara después tu resultado real con este valor ideal:
$$\frac{m_{\text{real}}}{m_{\text{teórica}}} \times 100$$
Ejemplo resuelto
Al quemar 0,5 mol de hidrógeno en la reacción 2H2 + O2 → 2H2O, con el H2 como reactivo limitante (coeficiente 2) y el agua como producto (coeficiente 2, M = 18,02 g/mol): los moles de agua \( = 0{,}5 \times (2/2) = 0{,}5 \) mol, por lo que la masa teórica \( = 0{,}5 \times 18{,}02 = \) 9,01 g. Si en realidad recogiste 8,0 g, el rendimiento porcentual \( = (8{,}0 / 9{,}01) \times 100 \approx 88{,}8\,\% \).
Preguntas frecuentes
¿Qué es el reactivo limitante? Es el reactivo que se agota primero y, por tanto, el que pone el tope a la cantidad de producto que puede formarse. El rendimiento teórico siempre se calcula a partir de él.
¿Por qué mi rendimiento porcentual supera el 100 %? Lo habitual es que haya impurezas, restos de disolvente o que hayas pesado el producto aún húmedo. Un valor muy por encima del 100 % indica que algo ha fallado.
¿Necesito los coeficientes ajustados? Sí: la relación molar sale directamente de una ecuación química ajustada.
