نسبة المردود المئوية (٢)

تقوم فكرة نسبة المردود المئوية على قياس كفاءة أي تفاعل كيميائي، فالمردود النظري هو أكبر كمية يمكن الحصول عليها بناء على الحسابات من المعادلة الموزونة، بينما المردود الفعلي هو الكمية التي نحصل عليها عمليا في المختبر وغالبا ما تكون أقل بسبب الظروف المختلفة. تحسب النسبة بقسمة المردود الفعلي على المردود النظري ثم الضرب في مئة. على سبيل المثال، إذا كان المردود النظري لتفاعل ما هو عشرة جرامات ونتج عمليا ثمانية جرامات، فإن نسبة المردود المئوية تساوي ثمانية مقسومة على عشرة مضروبة في مئة لتساوي ثمانين بالمئة.

الفكرة الأساسية

النسبة المئوية المردود تقيس كفاءة التفاعل الكيميائي. الحسابات النظرية تعطينا الحد الأقصى للمنتج، بينما الواقع العملي يعطينا أقل غالباً.

الشرح

عندما تجري تفاعلاً في المختبر وتتوقع حسابياً الحصول على كمية معينة من المادة الناتجة، تسمى هذه الكمية المتوقعة المردود النظري وهي أكبر كمية يمكن الحصول عليها من كميات المواد المتفاعلة بالاعتماد على المعادلة الكيميائية الموزونة. لكن عندما تزن المادة الناتجة فعلياً على الميزان بعد انتهاء التفاعل، تجد غالباً أن الكمية أقل، وتسمى هذه الكمية الناتجة عملياً المردود الفعلي. لمعرفة مدى كفاءة هذا التفاعل، نقارن المردود الفعلي بالمردود النظري باستخدام قانون نسبة المردود المئوية والذي يعبر عنه بالعلاقة التالية: نسبة المردود المئوية تساوي المردود الفعلي مقسوماً على المردود النظري مضروباً في العدد مئة. هذه النسبة مهمة جداً في العمليات الصناعية لتقليل تكلفة كل مادة ناتجة.

مثال محلول خطوة بخطوة

إذا كان المردود النظري لمادة ما هو $50.0 \text{ g}$، والمردود الفعلي الذي تم الحصول عليه في المختبر هو $45.0 \text{ g}$، فما نسبة المردود المئوية؟ الخطوة الأولى: حدد المعطيات، المردود النظري يساوي $50.0 \text{ g}$، والمردود الفعلي يساوي $45.0 \text{ g}$. الخطوة الثانية: اكتب القانون: نسبة المردود المئوية تساوي المردود الفعلي على المردود النظري مضروباً في $100$. الخطوة الثالثة: عوض بالأرقام: نسبة المردود المئوية تساوي $(45.0 / 50.0) \times 100$. الخطوة الرابعة: احسب الناتج ليساوي $90.0 \%$.

أخطاء شائعة

خلط مكان القيم بحيث يوضع المردود النظري في البسط والفعلي في المقام، والصحيح دائماً أن القيمة الأصغر الناتجة فعلياً في المختبر تكون في البسط. نسيان ضرب الناتج في المئة مما يجعل الرقم كسراً عشرياً بدلاً من نسبة مئوية. الاعتقاد بأن نسبة المردود المئوية يمكن أن تتجاوز مئة بالمئة، وهذا مستحيل عملياً لأن المردود الفعلي لا يمكن أن يتجاوز المردود النظري.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: تفاعل كيميائي المردود النظري له هو $25.0 \text{ g}$، والمردود الفعلي الناتج هو $20.0 \text{ g}$، احسب نسبة المردود المئوية. الإجابة: نقسم $20.0$ على $25.0$ ثم نضرب في مئة فيكون الناتج $80.0 \%$. السؤال الثاني: ما الفرق الأساسي بين المردود الفعلي والمردود النظري؟ الإجابة: المردود النظري هو أكبر كمية حسابية يمكن الحصول عليها من المعادلة الموزونة، بينما المردود الفعلي هو كمية المادة الناتجة التي يتم الحصول عليها عملياً من التفاعل.