パーセント収率とは?
パーセント収率(百分率収率)は、化学反応がどれだけ効率よく進んだかを示す指標です。実際に得られた生成物の量(実収量)を、化学量論から予測される最大量(理論収量)と比較して求めます。収率が100%なら損失のない理想的な反応を意味し、これより低い場合は副反応や反応の不完全さ、精製・操作中の損失などが原因と考えられます。
この計算ツールの使い方
実収量(実験で測定した生成物の質量またはモル数)と理論収量(化学反応式から算出した量)を入力します。どちらも同じ単位を使うことが必要です。本ツールは実収量を理論収量で割り、100を掛けてパーセント収率を算出します。
計算式の解説
公式は次のとおりです。
$$\text{パーセント収率} = \dfrac{\text{実収量}}{\text{理論収量}} \times 100$$両方の値が同じ単位(グラム、モル、キログラムなど)であれば単位は約分されて消え、すっきりとパーセント表示が得られます。理論収量は必ず限定反応物(律速試薬)から計算してください。
計算例
ある反応で生成物10グラム(理論収量)が予測されたのに対し、実際には8.5グラム(実収量)しか回収できなかったとします。このときパーセント収率は$$\left( 8.5 \div 10 \right) \times 100 = 85\%$$ です。多くの有機反応では、これは十分に良好な収率といえます。
よくある質問
収率が100%を超えることはありますか? 理論上はありません。100%を超える値が出る場合は、生成物に不純物が混じっている、溶媒が残っている、あるいは余分な質量を含めて測定してしまった可能性が高いです。
収率が低いのはなぜですか? よくある原因として、反応が完全に進んでいない、副反応が競合している、移し替え時の損失がある、生成物が溶液中に残っているなどが挙げられます。
どの単位を使えばよいですか? グラムやモルなど、どの単位でも構いません。実収量と理論収量が同じ単位であれば、計算で約分されて消えます。