Skip to main content
科學

化學產率(Percent Yield)計算機

化學產率(percent yield)量度反應「實際得到幾多產物」相對於「理論上可以得到嘅最大產量」嘅百分比,係本科有機化學實驗、合成化學報告同藥廠 process chemistry 都會用嘅基本指標。輸入實際同理論質量即時得出 % yield,亦可由限量試劑摩爾數同產物分子量自動推算理論值。

Input method

Percent yield

75.0%

< 40% 40–70% 70–90% ≥ 90%

Formula: % yield = (actual ÷ theoretical) × 100

Formula

% yield = (actual ÷ theoretical) × 100;理論質量 = 限量試劑 mol × 化學計量比 × 產物分子量

Frequently asked

點樣計理論產量(theoretical yield)?

第一步係寫出平衡嘅化學方程式,再搵出「限量試劑」——將每種反應物嘅 (質量 ÷ 分子量) 除以方程式入面嘅係數,最細嘅嗰個就係限量試劑。第二步:理論產物摩爾數 = 限量試劑摩爾數 × (產物係數 / 限量試劑係數);第三步:理論質量 = 摩爾數 × 產物分子量。本工具嘅「由摩爾數計理論值」模式幫你做最後兩步:輸入限量試劑摩爾數、化學計量比、產物分子量即時得出理論質量。

為咩會出現 > 100 % 嘅產率?

化學上不可能多過 100 %(質量守恆)。常見原因有:(1) 產物冇完全乾燥,仲含溶劑或水;(2) 產物含起始物、副產物或雜質;(3) 稱重前過濾紙、稱量瓶都計埋;(4) 理論產量計錯——可能選錯限量試劑或者用錯化學計量比;(5) 天平校正出錯。處理方法:再徹底乾燥(高真空 / 五氧化二磷乾燥器)、做 NMR / TLC 確認純度,再重新稱量;如仍 > 100 %,重新驗算理論值。

咩產率算「好」?

冇通用標準,視乎反應類型同合成步驟:簡單嘅取代反應、酸鹼中和或重結晶可以做到 90 % 以上;多步有機合成嘅每一步常見 60–80 %;過渡金屬催化、立體選擇性反應或極敏感官能團之轉化可能只得 30–50 %。工業 process chemistry 要求要高得多(通常 ≥ 85 %)以控制成本同廢料。本工具嘅「< 40 / 40–70 / 70–90 / ≥ 90」分級只係本科教學參考;研究級報告應比較同條件下文獻嘅產率,而非絕對數值。

多步合成嘅總產率點計?

總產率 = 每一步產率連乘(以小數表示)。例如步驟 A 90 %、B 75 %、C 60 %:總產率 = 0.90 × 0.75 × 0.60 = 0.405 = 40.5 %。呢個結果意味就算每步都 OK,多步合成都會令最終產率快速下降——所以化學家會盡量縮短步驟("step economy")或將最低產率嘅步驟放喺合成路線最早期。對逆合成分析(retrosynthesis)而言,「將最差嘅一步擺最前」可以節省大量起始物用量。

Related tools

歐姆定律計算機(V / I / R / P)

輸入電壓、電流、電阻、功率任何兩個,即時計算另外兩個(V = IR、P = VI)。

速度/距離/時間計算機

輸入任何兩個值(距離、時間、速度),即時計第三個 — 支援 km/h、mph、m/s、km、英里、小時、分鐘等常用單位。

密度計算機(密度/質量/體積)

由質量同體積計密度(ρ = m / V),或反推其中一個 — 化學物理常用,內建 19 種常見物質參考表。

拋體運動計算機

輸入初速、發射角同高度,計拋射物嘅射程、最大高度同飛行時間(忽略空氣阻力);可揀地球以外行星嘅重力。

風寒指數計算機

由氣溫同風速計風寒指數(體感溫度),採用加拿大環境部/美國 NWS 2001 年公式,並標示凍傷風險等級。

露點計算機

由氣溫同相對濕度計露點溫度(Magnus 公式),對 HVAC、攝影、天氣分析都實用。

動能計算機(KE = ½ m v²)

由質量同速度計動能 KE = ½ m v²,支援 kg / g / lb 同 m/s / km/h / mph 多種單位,同時顯示 J、kJ、千卡、呎磅力同瓦時。

半衰期/指數衰減計算機

輸入起始量、剩餘量、時間或半衰期任三個,即時解第四個 — 適用於核衰變、藥物代謝、放射性測定。

電阻色環計算機(4/5 環)

揀色環即時換算電阻值同公差 — 支援 4 環同 5 環標準,輸出 Ω/kΩ/MΩ 同最近 E12/E24 標準值對照。

兩點距離計算機(GPS Haversine)

輸入兩個經緯度,用半正矢公式(Haversine)計算地表大圓距離(公里、英里、海里),同時顯示方位角同中點。

溶液稀釋計算機(C₁V₁ = C₂V₂)

用 C₁V₁ = C₂V₂ 求出稀釋前後濃度同體積中嘅任一未知數 — 化學、生物、實驗室、配藥常用。

分貝(dB)疊加計算機

兩個聲源相加唔係簡單加法 — 80 dB + 80 dB ≠ 160 dB。輸入多個 dB 值,計算合併聲壓級,並可減去背景噪音求純信號。

電阻並聯/串聯計算機

輸入多個電阻值,即時計出串聯(R₁ + R₂ + …)同並聯(1/Σ(1/Rᵢ))總電阻,並支援多達 8 個電阻。

波長頻率換算(λ ↔ f)

輸入電磁波波長或頻率,由 c = λf 即時換算另一個值,並顯示對應嘅光譜分類(無線電/微波/可見光/X-ray 等)同光子能量。

水缸/儲液罐體積計算機

計圓柱(直立/橫臥)、長方形、球形水缸/儲液罐嘅容量,支援部分填充水位。

單擺周期計算機(T = 2π√L/g)

輸入擺長同重力加速度,立即計到單擺嘅周期、頻率同角頻率,附地球/月球/火星/木星預設,仲可以反算指定周期所需嘅擺長。

酷熱指數計算機

輸入溫度同相對濕度,用 NOAA Rothfusz 公式計到體感溫度(酷熱指數)同對應嘅中暑風險等級。

汽車剎車距離計算機

輸入時速、反應時間同路面摩擦系數,估算反應距離、剎車距離同總剎停距離。

司乃耳折射定律計算機

輸入兩種介質嘅折射率同入射角,按 Snell 定律 (n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂) 計算折射角同臨界角。

電容儲能計算機

輸入電容值(F、mF、µF、nF、pF)同電壓,即時計到電容儲存嘅能量(E = ½CV²)同電荷(Q = CV)。

海拔水沸點計算機

輸入海拔高度,用 ICAO 標準大氣同 Antoine 方程式即時計到當地水嘅沸點(°C/°F)同氣壓,登山、煮食、烘焙必備。

比熱容(Q = mcΔT)計算機

熱量 Q、質量 m、比熱容 c、溫度變化 ΔT — 揀任意三項計第四項,內建水/鋁/鐵/銅/玻璃/空氣等常用物質。

pH 值同氫離子濃度計算機

輸入 pH 即出 [H⁺] 同 [OH⁻],或反過來輸入濃度即出 pH/pOH,並標示酸性、中性或鹼性。

理想氣體定律(PV = nRT)計算機

揀想求嘅變量(P、V、n 或 T),輸入其餘三項,PV = nRT 即時計算 — 支援 Pa/kPa/atm/bar/mmHg/psi、m³/L/mL、mol/mmol/kmol、K/°C/°F 任意組合。

庫侖定律計算機

輸入兩個點電荷同距離,用 F = kₑ·q₁·q₂/r² 計到兩者之間嘅靜電力(吸或斥)。

牛頓萬有引力計算機

輸入兩個物體嘅質量同距離,用 F = G·m₁·m₂/r² 計到萬有引力大小。

薄透鏡公式計算機

已知三個參數中嘅任意兩個(物距 u、像距 v、焦距 f),即時計算第三個,並得出橫向放大率。

地平線距離計算機

輸入觀察者眼睛離地(或海平面)高度,用幾何 / 折射模型計算到地平線嘅距離。

胡克定律(彈簧力)計算機

已知彈簧常數 k、伸縮量 x、所受力 F 入面任何兩個,即時計算第三個同彈性位能 U = ½kx²。

浮力(阿基米德定律)計算機

輸入流體密度、物體浸沒體積同重力加速度,計算所受浮力 F = ρ V g,以及物體浮、沉、懸浮嘅判斷。

分壓電路計算機

輸入輸入電壓同兩個串聯電阻嘅阻值,計算分壓點輸出電壓、電流同電阻消耗功率。

逃逸速度計算機

輸入天體嘅質量同半徑(或揀地球、月球、火星等預設),用 v = √(2GM/r) 計算離開該天體所需嘅最低初速度。

都卜勒效應頻率計算機

輸入波源頻率、觀察者/波源速度同波速(聲速或光速),計算因都卜勒效應而觀察到嘅頻率變化。

牛頓冷卻定律計算機

輸入初溫、環境溫度、冷卻常數同時間,用 T(t) = T∞ + (T₀ − T∞)·e^(−kt) 估算物體冷卻(或加熱)後嘅溫度,並計算半冷時間同時間常數。

向心力計算機

輸入質量、半徑,再揀線速度、角速度或週期,即時計算向心力 F = m·v²/r、向心加速度、線速度、角速度、週期同頻率。

LC 共振頻率計算機

輸入電感 L (H) 同電容 C (F),用 f = 1 / (2π√(LC)) 計算 LC 並聯/串聯諧振電路嘅共振頻率、週期同角頻率。

空氣中聲速計算機

輸入空氣溫度,用 v = 331.3 × √(1 + T/273.15) 計算乾燥空氣中嘅聲速,並換算成 m/s、km/h、mph、ft/s,同顯示打雷距離規則同 Mach 1 參考。

雷諾數計算機

輸入流體密度、流速、特徵長度同黏度,計算雷諾數並判斷層流/過渡/湍流。

彈簧位能計算機

輸入彈簧常數 k 同位移 x,即時用 U = ½·k·x² 計算彈簧儲存嘅彈性位能,並同步轉換成 kJ、kcal、ft·lbf 同 Wh 方便比較。

比爾-朗伯定律吸光度計算機

用 A = ε·c·ℓ 計算吸光度、透光率同濃度(任三知一即可求第四)。

克卜勒第三定律(軌道週期)計算機

由半長軸同中心天體質量計算軌道週期 T² = 4π²a³/GM,或由週期反推半長軸,內建太陽、地球、月球、木星預設。

空氣/流體阻力(Drag Force)計算機

輸入流體密度、速度、阻力係數 Cd 同正向面積,由 Fd = ½·ρ·v²·Cd·A 計算阻力 — 適用單車、跑車、子彈、跳傘等情境。

液體靜壓(Hydrostatic Pressure)計算機

由液體密度、深度同重力加速度計算靜水壓 P = ρ·g·h,並轉換成 kPa、bar、psi、atm、mmHg、米水柱 — 適合潛水、水缸、管道工程。

緩衝液 pH(Henderson–Hasselbalch)計算機

輸入 pKa、共軛鹼濃度 [A⁻] 同弱酸濃度 [HA],用 Henderson–Hasselbalch 方程計算緩衝液 pH、緩衝比同緩衝範圍。

摩擦力(靜摩擦/動摩擦)計算機

輸入物件質量、斜面傾角同摩擦係數(或揀預設材料組合,例如鋼-鋼、橡膠-混凝土),即時計算法向力 N、最大靜摩擦 fs,max = μs·N、動摩擦力 fk = μk·N 同臨界傾角 θc,並判斷物件喺斜面上會唔會滑動。

齒輪比(Gear Ratio)計算機

輸入驅動齒輪同從動齒輪嘅齒數,加上輸入 RPM 同扭力,計算齒輪比、輸出 RPM、輸出扭力同機械效益。

莫耳濃度(Molarity)計算機

輸入溶質質量、分子量同溶液體積,計算莫耳濃度(mol/L),可反解任何一個未知量。

地震規模能量換算(Richter ↔ 焦耳)

依 Gutenberg–Richter 公式 log₁₀E = 1.5M + 4.8,將地震矩規模(Mw)換算成釋放能量(焦耳同 TNT 當量),同時比較常見歷史地震。

轉動慣量(Moment of Inertia)計算機

揀選常見形狀(實心球、空心球、實心圓柱、薄壁圓柱、薄圓盤、細長棒繞中心/一端、矩形板繞中心),輸入質量同尺寸,即時計算轉動慣量 I = k·m·r²/k·m·L²。

空氣密度計算機(溫度/氣壓/濕度)

輸入氣溫、大氣壓力同相對濕度,根據 CIPM 部分壓力公式同 Magnus-Tetens 飽和水汽壓計算當時空氣密度(kg/m³),方便運動員、單車手、飛行員同空力學估算。

自由落體計算機(時間/速度/動能)

輸入下墜高度(同可選質量、重力加速度),按 h = ½·g·t² 同 v = √(2·g·h) 計算落地時間、撞擊速度同動能,預設地球同其他天體嘅重力。

化學分子量計算機(Molar Mass)

輸入化學式(例如 H2SO4、Ca(OH)2、CuSO4·5H2O),用 IUPAC 標準原子量逐元素加總計算莫耳質量(g/mol),方便化學科作業同實驗室稱量。

牛頓第二定律計算機(F = m·a)

輸入力、質量、加速度任意兩個,反算第三個 — 適用於中學物理、機械設計、車輛剎車估算同電梯安全係數。

質量↔摩爾數換算計算機(Mass ↔ Moles)

輸入質量同摩爾質量(g/mol)或反過來輸入摩爾數,工具用 n = m / M 換算,並同步顯示亞佛加厥粒子數 N = n · Nₐ,方便化學科稱量同題目轉換。

勞侖茲因子計算機(時間膨脹 γ)

輸入物體速度 v(佔光速比例或 m/s),計算特殊相對論嘅勞侖茲因子 γ = 1/√(1 − v²/c²),並一次顯示時間膨脹倍數、長度收縮比例同相對論動能。