Qu'est-ce que le rendement théorique ?
Le rendement théorique correspond à la masse maximale de produit qu'une réaction chimique peut former, en supposant que le réactif limitant est entièrement consommé et qu'aucun produit n'est perdu. On le calcule à partir des moles du réactif limitant, du rapport molaire issu de l'équation équilibrée et de la masse molaire du produit. Ce calculateur fonctionne pour n'importe quelle réaction et reste indépendant des unités (calcul de chimie universel).
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez les moles du réactif limitant, son coefficient stœchiométrique tiré de l'équation équilibrée, le coefficient du produit recherché et la masse molaire du produit en g/mol. L'outil multiplie les moles par le rapport molaire puis par la masse molaire pour obtenir la masse théorique. Si vous indiquez également la masse réellement obtenue au laboratoire, il en déduit le rendement en pourcentage.
La formule expliquée
On détermine d'abord les moles de produit grâce au rapport molaire : $$n_{\text{produit}} = n_{\text{limitant}} \times \left( \frac{c_{\text{produit}}}{c_{\text{réactif}}} \right)$$ La multiplication par la masse molaire convertit ensuite les moles en grammes : $$m_{\text{théo}} = n_{\text{produit}} \times M_{\text{produit}}$$ Le rendement en pourcentage compare enfin votre résultat réel à cette valeur idéale : $$\frac{m_{\text{réelle}}}{m_{\text{théo}}} \times 100$$
Exemple résolu
Considérons la combustion de 0,5 mol d'hydrogène selon la réaction 2H2 + O2 → 2H2O, avec H2 comme réactif limitant (coefficient 2) et l'eau comme produit (coefficient 2, M = 18,02 g/mol) : moles d'eau = $$0{,}5 \times \frac{2}{2} = 0{,}5 \text{ mol}$$ d'où une masse théorique de $$0{,}5 \times 18{,}02 = \mathbf{9{,}01 \text{ g}}$$ Si vous n'avez recueilli en réalité que 8,0 g, le rendement = $$\frac{8{,}0}{9{,}01} \times 100 \approx 88{,}8\%$$
FAQ
Qu'est-ce que le réactif limitant ? C'est le réactif qui s'épuise en premier et qui fixe donc la quantité maximale de produit pouvant se former. Le rendement théorique se calcule toujours à partir de ce réactif.
Pourquoi mon rendement dépasse-t-il 100 % ? En général à cause d'impuretés, d'un reste de solvant ou de la pesée d'un produit encore humide. Une valeur très supérieure à 100 % révèle une erreur.
Les coefficients doivent-ils être équilibrés ? Oui — le rapport molaire provient directement d'une équation chimique équilibrée.
