Numa reação fotoquímica, o rendimento quântico é uma medida da eficiência do processo na conversão de fótons absorvidos em alteração química. É definido como o número de moléculas que reagiram ou produto formado por fóton de luz absorvido pelo sistema.

O rendimento quântico (Φ) é calculado dividindo o número de moléculas que reagem ou a quantidade de produto formado (P) pelo número de fótons absorvidos (n) pela amostra.

$$Φ =\frac{P}{n}$$

O rendimento quântico pode variar de 0 a 1, onde um rendimento quântico de 1 indica que cada fóton absorvido resulta em uma reação química, enquanto um rendimento quântico de 0 indica que nenhuma reação ocorre apesar dos fótons serem absorvidos. Um rendimento quântico superior a 1 é possível em certos casos, como reações em cadeia onde um único fóton pode iniciar uma série de reações, amplificando a formação do produto.

Fatores que afetam o rendimento quântico:

- Intensidade da luz: Maior intensidade de luz geralmente aumenta o rendimento quântico até que um patamar seja alcançado, além do qual a taxa de reação torna-se limitada por outros fatores.

- Comprimento de onda da luz: O rendimento quântico pode depender do comprimento de onda devido às características específicas de absorção dos reagentes e intermediários envolvidos na reação fotoquímica.

- Temperatura: A temperatura pode influenciar o rendimento quântico, alterando as taxas de reações competitivas e a estabilidade dos intermediários.

- Presença de inibidores ou catalisadores: Impurezas, inibidores ou catalisadores podem afetar o rendimento quântico, interferindo na via de reação ou alterando a eficiência da utilização de fótons.

O rendimento quântico fornece informações valiosas sobre a eficiência de uma reação fotoquímica e é usado em vários campos, como fotoquímica, espectroscopia e pesquisa em fotossíntese, para estudar os mecanismos fundamentais e otimizar a eficiência dos processos acionados pela luz.