Rendimiento de las reacciones.

El rendimiento de una reacción es la cantidad de producto que se puede obtener al llevarse a cabo una reacción completamente. Existen tres tipos de rendimiento:

a) Rendimiento teórico. Es aquel que, por la estequiometría, tendríamos que obtener de acuerdo con la reacción balanceada. Se dice que este rendimiento es lo máximo que podemos obtener.

b) Rendimiento real. Como en muchas de las mediciones o predicción, no siempre sucede lo que “debería”. Este rendimiento es lo que verdaderamente obtenemos en la experimentación. Generalmente es menor al rendimiento teórico.

c) Rendimiento porcentual. Es el rendimiento real entre el rendimiento teórico multiplicado por 100.

EJEMPLO

1.- El titanio es un metal muy fuerte y resistente a la corrosión, usado en la construcción de naves espaciales, aviones y motores para éstos. Se prepara por reducción del cloruro de titanio (IV) con magnesio fundido de 950°C a 1150°C.

En determinada operación 3.55X10⁴ kg de TiCl₄ reaccionan con 1.12X10⁴ kg de Mg.

a) Calcular el rendimiento teórico de Ti en kilogramos.

Lo primero que se puede observar es que la reacción no está balanceada, por lo que vamos a proceder a balancearla y posteriormente escribir las masas teóricas y prácticas:

b) Calcular el rendimiento porcentual si en realidad se obtienen 7.90X10³ kg de Ti.

Para el % de rendimiento solamente tenemos que sustituir los datos en la fórmula, únicamente agregando un factor de conversión de kilogramos a gramos para el rendimiento real:

ACTIVIDAD. Resuelve los siguientes problemas.

a) El fluoruro de hidrógeno se usa en la manufactura de freones (que destruyen el ozono de la atmósfera) y en la producción de aluminio metálico. Se prepara por la reacción: En un proceso se tratan 7.00 kg de CaF2 con un exceso de H2SO4 y se producen 2.85 kg de HF. Calcule el rendimiento porcentual de HF.

b) La nitroglicerina (C3H5N3O9) es un poderoso explosivo. Su descomposición se puede representar por: Esta reacción genera demasiado calor y muchos gases. La formación tan veloz de estos gases, aunada a su expansión rápida, produce la explosión. a) ¿Cuál es la máxima cantidad de oxígeno molecular en gramos que se puede obtener de 3.00X102 g de nitroglicerina.           b) Calcule el rendimiento porcentual de esta reacción si se encuentra que la cantidad de oxígeno molecular generada es de 6.60 g.