Le rendement

Modifié par Clemni

Le rendement d'une synthèse, noté `\eta`, quantifie son efficacité : `\eta=\frac{n_{exp}}{n_\text{théo}}` avec :

  •   `n_{exp}`, la quantité de matière du produit pur obtenu expérimentalement (en `"mol"`) ;
  •   `n_\text{théo}`​, la quantité de matière maximale théorique de produit attendu dans le cas d'une transformation totale (en `"mol"`).

Comme les unités (`"mol"`) se simplifient dans le quotient, le rendement `\eta` est un nombre sans unité. Il est compris entre zéro et un, et s’exprime généralement en pourcentage.

Le rendement peut également se calculer à partir des masses : `\eta=\frac{m_{exp}}{m_\text{théo}}` avec :

  •   `m_{exp}`, la masse du produit pur obtenu expérimentalement (en `"g"`) ;
  •   `m_\text{théo}`​, la masse maximale théorique de produit attendu dans le cas d'une transformation totale (en `"g"`).

Plusieurs raisons peuvent expliquer un rendement faible :

  • la transformation mise en jeu, dans les conditions de l'expérience, n'est pas totale ;
  • la transformation mise en jeu n'est pas terminée (il reste du réactif limitant), la synthèse aurait dû être réalisée sur un temps plus long ;
  • des pertes de produit ont eu lieu lors des différentes étapes d’isolement et de purification (filtration, lavage, séchage).

Si l'énoncé demande de calculer le rendement d'une synthèse :

  • calculer si nécessaire les quantités initiales de chaque réactif, si elles ne sont pas données ;
  • en supposant la transformation comme totale, calculer la valeur de \(x_\mathrm{max}\) ;
  • calculer la quantité de matière maximale notée \(n_\mathrm{théo}\) ou la masse maximale \(m_\mathrm{théo}\) du produit attendu ;
  • calculer ou repérer dans l'énoncé la quantité de matière \(n_\mathrm{exp}\) ou la masse maximale   \(m_\mathrm{exp}\) du produit obtenu ;
  • calculer la valeur de `\eta`.

Par exemple, si `3,7\ "g"` d'un produit sont synthétisés à l'issue d'une synthèse pouvant théoriquement en donner `5,6\ "g"`, le rendement est de :

`\eta=\frac{m_{exp}}{m_\text{théo}}=\frac{3,7}{5,6}=0,66=66%`

Source : https://lesmanuelslibres.region-academique-idf.fr
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