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Rendimiento de las reacciones químicas

Rendimiento de las reacciones químicas

¿Alguna vez has intentado cocinar para, por ejemplo, 8 personas, pero cuando has terminado la receta te has dado cuenta de que en realidad solo hay comida para 7? Pudo haber sido por un error de cálculo al principio, porque la comida tenía mucha agua y terminó encogiendo al cocinarla (como por ejemplo, las espinacas), o porque tuviste que desperdiciar algo por alguna equivocación. Bien, pues en términos químicos, el rendimiento teórico sería la comida para 8 personas, es decir, la cantidad que tú esperabas obtener; sin embargo, obtuviste comida para solamente 7 personas, menos de lo que esperabas. Esto sería el rendimiento real o experimental.

Rendimiento de las reacciones químicas Espinacas StudySmarter

Fig. 1- Las espinacas son una comida que podría compararse con el bajo rendimiento químico. Cuando no están cocinadas, parece que tenemos una gran cantidad, pero cuando las cocinamos pierden un gran volumen de agua, por lo que nos quedamos con una cantidad mucho menor.

  • En este artículo veremos qué es el rendimiento químico de una reacción y los tipos de rendimiento que existen.
  • A continuación, estudiaremos la fórmula para calcular el rendimiento y posteriormente veremos cómo calcular el porcentaje de rendimiento.
  • Haremos algunos ejercicios para aplicar lo aprendido durante este artículo.
  • Finalmente, veremos cuáles son algunas técnicas para mejorar el rendimiento de las reacciones.

¿Qué es el rendimiento en química?

En una reacción, los reactivos reaccionan entre sí para obtener un producto final. La masa del producto es lo que llamaremos rendimiento y en química tenemos dos tipos: el rendimiento teórico y el rendimiento real o experimental, pero podemos dar una definición general para comenzar a introducir el tema:

El rendimiento en química es la cantidad de producto que obtenemos a partir de los reactivos de una reacción. Este puede ser rendimiento real (también denominado rendimiento experimental) o teórico. Se utiliza para conocer la eficiencia de una reacción.

Rendimiento teórico

Cuando llevamos a cabo una reacción, generalmente debemos calcular cuál será la cantidad de producto o producto que vamos a obtener a partir de la cantidad de reactivos que estamos usando.

El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto o productos que deberíamos obtener a partir de los reactivos que estamos empleando, si las condiciones en las que se lleva a cabo son perfectas y no hay ninguna fuga de productos (por ejemplo, si es un gas, por no haber usado un método correcto para recogerlo).

Rendimiento real o experimental

En la mayoría de las ocasiones en las que llevamos a cabo una reacción química no obtenemos la cantidad de producto que esperábamos, ya sea porque no hemos recogido bien el producto o porque ha habido reacciones secundarias que no hemos tenido en cuenta.

El rendimiento real o experimental es la cantidad real de producto que obtenemos cuando llevamos a cabo una reacción química.

Importancia del rendimiento químico

El rendimiento químico de las reacciones es una medida muy importante en la química, y más concretamente en la química industrial. Esto es debido a que en la producción de productos químicos se debe tener en cuenta la cantidad de producto que deberíamos haber obtenido, comparado al que hemos obtenido, para evitar desperdicios y la consecuente pérdida de dinero que esto conllevaría para la industria. Gracias al cálculo del rendimiento químico, se podría saber cuáles son las causas de estas pérdidas y se podrían llevar a cabo soluciones para evitarlas.

Fórmula del rendimiento químico

El rendimiento químico se calcula de la siguiente forma:

El rendimiento químico es la relación entre el rendimiento real y el rendimiento teórico. La ecuación para calcularlo es la siguiente:

R e n d i m i e n t o q u i m i c o = p o r c e n t a j e r e a l p o r c e n t a j e t e o r i c o Rendimiento\ quimico= \frac{porcentaje\ real}{porcentaje\ teorico}

Porcentaje de rendimiento de una reacción química

En el apartado anterior hemos visto cómo se calcula el rendimiento químico; a partir del rendimiento químico de una reacción podremos calcular su porcentaje de rendimiento (o rendimiento porcentual), simplemente tenemos que multiplicar el rendimiento por 100:

El porcentaje de rendimiento es la relación entre el rendimiento real y el rendimiento teórico. La ecuación para calcularlo es la siguiente:

P o r c e n t a j e d e r e n d i m i e n t o = r e n d i m i e n t o r e a l r e n d i m i e n t o t e o r i c o · 100 Porcentaje\ de\ rendimiento = \frac{rendimiento\ real}{rendimiento\ teorico}\cdot 100

El rendimiento químico se expresa generalmente como un porcentaje, por ello, esta es la fórmula más utilizada para calcularlo.

Cuando calculamos el rendimiento químico hay que tener en cuenta que este puede ser superior al 100 %, y esto suele ser debido a un error, por ejemplo si tenemos que secar un producto para eliminar el disolvente (el disolvente sobrante daría una masa extra que estamos teniendo en cuenta) u otra posibilidad sería, por ejemplo, que el producto haya absorbido vapor de agua del aire, lo que le añadiría una masa extra.

Rendimiento de las reacciones químicas Vapor de agua StudySmarter

Fig. 3- En muchas ocasiones, creemos que tenemos un rendimiento menor al que tenemos realmente porque perdemos cierta cantidad de producto en forma de gas o vapor. Si no lo recogemos adecuadamente, este gas se pierde.

¿Cómo calcular el rendimiento en una reacción?

El rendimiento de una reacción se calcula con la fórmula que hemos visto en el apartado anterior:

P o r c e n t a j e d e r e n d i m i e n t o = r e n d i m i e n t o r e a l r e n d i m i e n t o t e o r i c o · 100 Porcentaje\ de\ rendimiento = \frac{rendimiento\ real}{rendimiento\ teorico}\cdot 100

Veamos un ejemplo para entender mejor el concepto:

Hemos llevado a cabo una reacción en la que hemos obtenido 70 kg de producto. Previamente, habíamos hecho el cálculo y deberíamos de haber obtenido 100 kg de producto, ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de esta reacción?

En primer lugar, debemos identificar el rendimiento real y el rendimiento teórico:

  • Rendimiento real: 70 kg
  • Rendimiento teórico: 100 kg

A continuación, introducimos estas cifras en nuestra ecuación:

% de rendimiento=rendimiento realrendimiento teorico=70 kg100 kg·100=70 % \%\ de\ rendimiento = \frac{rendimiento\ real}{rendimiento\ teorico}=\frac{70\ kg}{100\ kg}\cdot 100=70\ \%

Por lo tanto, hemos calculado que nuestro porcentaje de rendimiento es: 70 %. Esto quiere decir que hemos obtenido el 70 % de la cantidad de producto que debíamos de obtener.

El porcentaje de rendimiento es importante, ya que, especialmente en las industrias químicas, necesitamos asegurarnos de tener el mayor rendimiento. A veces, hay factores que pueden afectar a nuestro rendimiento, como por ejemplo que algún producto se quede en el aparato y, por tanto, no se mide, el reactivo puede no ser puro o podemos obtener productos adicionales debido a reacciones secundarias que no hemos tenido en cuenta.

Ejercicios de rendimiento de una reacción

A continuación, veremos algunos ejemplos de ejercicios en los que se debe calcular el rendimiento de una reacción. Empezaremos con uno más simple, parecido al anterior, y luego haremos otro más complicado.

Hemos llevado a cabo una reacción con ciertos reactivos y hemos obtenido 900 g de producto. Previamente, habíamos hecho el cálculo del rendimiento teórico y sabemos que deberíamos de haber obtenido 1980 g de producto, ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de esta reacción?

Primero es necesario identificar el rendimiento real y el rendimiento teórico:

  • Rendimiento real: 900 g
  • Rendimiento teórico: 1980 kg

A continuación debemos introducir las cifras de cada rendimiento en la ecuación dada:

900 kg1980 kg·100=45,45%\frac{900\ kg}{1980\ kg} \cdot 100 = 45,45 \%

Ahora sabemos que el porcentaje de rendimiento es del 45.45%, lo que quiere decir que hemos obtenido el 45.45% del total que deberíamos de haber obtenido; es un porcentaje bastante bajo.

Es fácil, ¿No? Seguro que no has tenido ningún problema para hacerlo correctamente, pero si es así, te recomiendo volver a leerte la teoría, ya que el ejercicio que viene ahora es un poco más complicado:

En el laboratorio, hemos descompuesto 48,4g de KClO3. Una vez completada la descomposición, pudimos recoger 0,250 moles de O2. ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de O2?

KClO3KCl+O2KClO_3\rightarrow KCl +O_2

Lo primero que tenemos que hacer es equilibrar esta reacción. La reacción equilibrada es:

2KClO32KCl+3O22KClO_3\rightarrow 2KCl +3O_2

A continuación, tenemos que convertir los gramos de reactivo en moles.

  • K: 39,10g/mol
  • Cl: 35,45g/mol
  • O: 16,00g/mol (O3: 48,00 g/mol)
  • KClO3: 122,55g/mol

48.4g122.55gmol=0.394mol\frac{48.4\,g}{\frac{122.55\,g}{mol}}=0.394\,mol

Ahora podemos calcular el rendimiento teórico:

0.394molKClO3*3molO22molKClO3=0.592molO20.394\,mol\,KClO_3*\frac{3\,mol\,O_2}{2\,mol\,KClO_3}=0.592\,mol\,O_2

Por último, calculamos el porcentaje de rendimiento

porcentaje de rendimiento=rendimiento realrendimiento teórico·100%\text {porcentaje de rendimiento}= \frac {\text {rendimiento real}}{\text {rendimiento teórico}}\cdot 100 \%

0.250mol0.592mol*100%=42%\frac{0.250\,mol}{0.592\,mol}*100\%=42\%

Esta reacción tiene sólo un 42% de rendimiento, lo que indica muy poca eficiencia de la reacción ya que no llega ni siquiera a la mitad de lo esperado. En este caso, el problema podría estar en el método utilizado para recoger el gas oxígeno, o puede haber algún otro problema..

¿Cómo podemos mejorar el rendimiento de una reacción?

En algunas ocasiones el rendimiento real de una reacción es bastante más bajo que el rendimiento teórico. Cuando llevamos a cabo una reacción, nos interesa que su rendimiento sea lo más alto posible, por eso hay que tener en cuenta algunas cosas antes de realizarla, con el fin de obtener la mayor cantidad de producto posible. Algunos ejemplos son:

  • Asegurarse de que todo el material que vayamos a utilizar esté limpio y completamente desinfectado, sin restos de otros productos.
  • Utilizar reactivos que sean puros, para que no evitar las reacciones secundarias que pudieran tener lugar si el reactivo estuviese contaminado por otro. Esto también es aplicable a los disolventes.
  • Tener una precisión absoluta con las cantidades de reactivos que utilizamos en la reacción; es importante poner la medida justa que tenemos que utilizar, ni más ni menos.
  • Mantener la reacción a una temperatura adecuada.
  • Estar pendientes de la reacción durante todo el tiempo que dure, para poder corregir cualquier problema que pudiese surgir durante su transcurso.
  • Si alguno de los productos es un gas, utilizar el método adecuado para recogerlo y que no se desperdicie en el aire el producto.
  • Parar la reacción en cuanto termine.

Rendimiento de las reacciones químicas - Puntos Clave

  • El rendimiento en química es la cantidad de producto que obtenemos a partir de los reactivos de una reacción. Este puede ser rendimiento real (también denominado rendimiento experimental) o teórico. Se utiliza para conocer la eficiencia de una reacción.
  • El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto o productos que deberíamos obtener a partir de los reactivos que estamos utilizando si las condiciones en las que se lleva a cabo son perfectas y no hay ninguna fuga de productos (por ejemplo, si es un gas, por no haber utilizado un método correcto para recogerlo).
  • El rendimiento real o experimental es la cantidad real de producto que obtenemos cuando llevamos a cabo una reacción química.
  • El porcentaje de rendimiento es la relación entre el rendimiento real y el rendimiento teórico. Se suele calcular como porcentaje.
  • En muchas ocasiones, el rendimiento real no se corresponde con el teórico debido a la mala ejecución de las reacciones; por ello, debemos tener en cuenta algunas cosas antes de llevar a cabo la reacción para que el rendimiento sea cercano al 100%.

Preguntas frecuentes sobre Rendimiento de las reacciones químicas

El rendimiento en química es la cantidad de producto que obtenemos a partir de los reactivos de una reacción. Este puede ser rendimiento real (también denominado rendimiento experimental) o teórico.

Los factores que determinan el rendimiento de una reacción química son la pureza de los reactivos (para que no se produzcan reacciones secundarias), la correcta recogida de los productos, con el fin de no desperdiciar ni perder cantidad de ninguno, y la limpieza del material (por la misma razón que la importancia de la pureza de los elementos, para que no se lleven a cabo otras reacciones que puedan interferir con la principal.


El rendimiento en química es la relación entre el rendimiento real y el rendimiento teórico, y se calcula dividiendo el porcentaje real entre el teórico.

 La ecuación para calcularlo es: 

Rendimiento químico = porcentaje real/porcentaje teórico

En algunas ocasiones el rendimiento real de una reacción es bastante más bajo que el rendimiento teórico. Cuando llevamos a cabo una reacción, nos interesa que su rendimiento sea lo más alto posible, por eso hay que tener en cuenta algunas cosas antes de realizarla, con el fin de obtener la mayor cantidad de producto posible. Algunos ejemplos son:

  • Asegurarse de que todo el material que vayamos a utilizar esté limpio y completamente desinfectado, sin restos de otros productos.
  • Utilizar reactivos que sean puros, para que no evitar las reacciones secundarias que pudieran tener lugar si el reactivo estuviese contaminado por otro. Esto también es aplicable a los disolventes.
  • Tener una precisión absoluta con las cantidades de reactivos que utilizamos en la reacción; es importante poner la medida justa que tenemos que utilizar, ni más ni menos.
  • Mantener la reacción a una temperatura adecuada.
  • Estar pendientes de la reacción durante todo el tiempo que dure, para poder corregir cualquier problema que pudiese surgir durante su transcurso.
  • Si alguno de los productos es un gas, utilizar el método adecuado para recogerlo y que no se desperdicie en el aire el producto.
  • Parar la reacción en cuanto termine.

Cuestionario final de Rendimiento de las reacciones químicas

Pregunta

¿Qué mide el porcentaje de rendimiento?

Mostrar respuesta

Answer

La eficiencia de la reacción.

Show question

Pregunta

El porcentaje de rendimiento de una reacción es del 76,1%, ¿Cuál de las siguientes es una posible explicación?

Mostrar respuesta

Answer

Todas las respuestas son correctas.

Show question

Pregunta

Un proceso con un rendimiento del 86% puede seguir siendo ineficiente, ¿Por qué sí o por qué no?

Mostrar respuesta

Answer

Puede seguir siendo ineficiente, ya que el mayor rendimiento puede deberse a las impurezas. 

Show question

Pregunta

El porcentaje de rendimiento de una reacción es del 109%, ¿Cuál de las siguientes es una posible explicación?

Mostrar respuesta

Answer

Secado inadecuado.

Show question

Pregunta

Si se producen 0,655 mol de FeCl3 a partir de 46,2 g de Fe y 54,6 g de Cl2, ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento?

2Fe + 3Cl2 --> 2FeCl3

Mostrar respuesta

Answer

78.3 %

Show question

Pregunta

El rendimiento ____ es la cantidad de producto que se produce realmente en una reacción.

Mostrar respuesta

Answer

Real o experimental.

Show question

Pregunta

El rendimiento ____ es la cantidad que debería de producirse en condiciones perfectas cuando se lleva a cabo una reacción.

Mostrar respuesta

Answer

Teórico.

Show question

Pregunta

La reacción entre 0,45 mol de O2 y el exceso de H2 tuvo un rendimiento del 73,4%. ¿Cuál fue el rendimiento real?

2H2 + O2 --> 2H2O

Mostrar respuesta

Answer

0,66mol.

Show question

Pregunta

¿Qué es el porcentaje de rendimiento?

Mostrar respuesta

Answer

El porcentaje de rendimiento es la relación entre el rendimiento real y el rendimiento teórico. 

Show question

Pregunta

¿Cuál es la fórmula del porcentaje de rendimiento?

Mostrar respuesta

Answer

Porcentaje de rendimiento = rendimiento real / rendimiento teórico

Show question

Pregunta

¿Qué tipos de rendimiento químico hay?

Mostrar respuesta

Answer

Rendimiento teórico y rendimiento real o experimental.

Show question

Pregunta

Hemos llevado a cabo una reacción en la que hemos obtenido 67g de producto. Previamente habíamos hecho el cálculo y deberíamos de haber obtenido 103g de producto, ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de esta reacción? 

Mostrar respuesta

Answer

65.04%

Show question

Pregunta

¿Verdadero o falso?: El rendimiento químico puede ser mayor al 100%

Mostrar respuesta

Answer

Verdadero.

Show question

Pregunta

¿Verdadero o falso?: El rendimiento químico es un factor que se debe tener en cuenta en la química industrial para tener las menores pérdidas económicas posibles.

Mostrar respuesta

Answer

Verdadero.

Show question

Pregunta

¿Cuál de las siguientes no es una razón por la cual el rendimiento real de una reacción puede disminuir?

Mostrar respuesta

Answer

La reacción se mantiene a una temperatura adecuada.

Show question

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