Razlika između atomske ekonomije i postotnog prinosa
Share
Ključna razlika - Atom ekonomija u odnosu na postotak prinosa
Za određivanje učinkovitosti kemijske sinteze koristi se atomska ekonomija i postotni prinos. Određivanje atomske ekonomije vrlo je važno jer sadrži detalje o tome koliko je proces zeleniji. Također ukazuje na otpad atoma tijekom procesa. Postotni prinos je količina proizvoda dobivena kemijskom reakcijom s obzirom na očekivanu izračunatu količinu (teorijska količina). Ključna razlika između atomske ekonomije i postotnog prinosa je u tome ekonomija atoma izračunava se dijeljenjem molarne mase željenog proizvoda s molarnom masom svih reaktanata, dok se postotni prinos izračunava ronjenjem stvarnog prinosa proizvoda od teorijskog iskorištenja proizvoda.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je Atom Economy
3. Što je postotni prinos
4. Sličnosti između atomske ekonomije i postotnog prinosa
5. Usporedna usporedba - Atom ekonomija vs postotak prinosa u tabelarnom obliku
6. Sažetak
Što je Atom Economy?
Atomska ekonomija ili učinkovitost atoma je određivanje učinkovitosti kemijske sinteze u odnosu na atome korištene tijekom reakcije sinteze. Ako je ekonomija atoma 100%, to znači da su u njemu bili korišteni svi atomi koji su bili uključeni u proces. To znači da su svi atomi u reaktantima pretvoreni u atome produkta. Ako je ekonomija atoma procesa velika, to se naziva a zeleni proces.
Jednadžba izračunavanja atomske ekonomije
Određivanje atomske ekonomije može se izvršiti sljedećom jednadžbom.
Ekonomija atoma = (molarna masa željenog proizvoda / molarna masa svih reaktanata) x 100%
Slika 1: Varijacija ekonomije atoma na temelju različitih parametara
U idealnom procesu postupak koristi sve atome u reaktantima i pretvaraju se u reaktante. Dakle, nijedan atom se ne troši. Ali u stvarnim procesima, ekonomija atoma je niža od 100%. To je zbog proizvodnje nusproizvoda umjesto davanja samo željenog proizvoda. To je glavna briga kada je u pitanju proces koji troši skupe sirovine.
Primjer
Proizvodnja maleinskog anhidrida iz benzena. Ovo je reakcija oksidacije; reaktanti koji su uključeni u postupak su benzen i molekularni kisik.
Benzen + 4,5-oksigen → maleinski anhidrid + 2-ugljični dioksid + 2 vode
Molarna masa željenog proizvoda = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Molarna masa svih reaktanata; benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekularni kisik = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Ukupna masa reaktanata = 78 + 144
= 222 g / mol
Atomska ekonomija = (98/222) x 100%
= 44,14%
Koliki je postotni prinos?
Postotni prinos (također se naziva postotni prinos) je stvarni prinos dobiven reakcijom kemijske sinteze u odnosu na teorijski prinos. Vrijednost je dana u postocima. Stvarni prinos je ono što dobivamo iz pokusa, dok je teorijski prinos vrijednost izračunata iz jednadžbe kemijske reakcije, uzimajući u obzir stehiometriju.
Prilikom izračunavanja teoretskog iskorištenja treba uzeti u obzir ograničavajući reagens. Ograničavajući reagens ili ograničavajući reagens je onaj reaktant koji određuje koliko je proizvoda napravljeno. Ograničavajući reagens se troši tijekom reakcije, gdje ostali reaktanti ostaju i nakon završetka reakcije, jer su višak reagensa..
Kako pronaći ograničavajući reagens?
Na primjer: Razmotrimo reakciju između Al (14 g) i Cl2 (4,25 g) plina. Konačni proizvod je AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Molovi Al prisutni = 14 / 26.98 = 0.52 mol
Molovi Cl2 prisutan = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Stehiometrijski omjer između Al i Cl2 = 2: 3
Prema tome, dva mola Al reagiraju s 3 mola Cl2. Tada količina Cl2 potreban za reakciju s 0,52 mola Al je = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Ali, prisutno je samo 0,06 mol. Stoga je Cl2 ovdje je ograničavajući reagens. Tada se izračunava teorijski prinos koristeći količinu Al prisutnu u reakcijskoj smjesi.
Teoretski prinos = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Ako se stvarni prinos dobiven eksperimentom daje 4,33 g, tada se postotni prinos može izračunati na sljedeći način.
Postotni prinos = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Koje su sličnosti između atomske ekonomije i postotnog prinosa?
- I ekonomija atoma i prinos u procentima su postoci.
- I ekonomija atoma i postotak iskorištenja vrlo su korisni za određivanje učinkovitosti kemijskog procesa.
Koja je razlika između atomske ekonomije i postotnog prinosa?
Atom ekonomija u odnosu na postotak prinosa | |
| Atomska ekonomija je određivanje učinkovitosti kemijske sinteze u odnosu na atome korištene tijekom reakcije sinteze. | Procentualni prinos je stvarni prinos dobiven reakcijom kemijske sinteze u odnosu na teorijski prinos. |
| Svrha | |
| Atomska ekonomija izračunava se za procjenu učinkovitosti procesa i za određivanje rasipanja atoma. | Postotak prinosa izračunava se za određivanje količine proizvoda koja se daje praktički u usporedbi s teorijskim očekivanjima. |
| računanje | |
| Ekonomija atoma izračunava se dijeljenjem molarne mase željenog proizvoda s molarnom masom svih reaktanata | Procentualni prinos izračunava se ronjenjem stvarnog prinosa proizvoda iz teorijskog iskorištenja proizvoda. |
Sažetak - Atom ekonomija u odnosu na postotak prinosa
Atomska ekonomija i postotni prinos su postotne vrijednosti koje se izračunavaju s obzirom na kemijske reakcije. Ključna razlika između atomske ekonomije i postotnog prinosa je u tome što se ekonomija atoma izračunava dijeljenjem molarne mase željenog proizvoda s molarnom masom svih reaktanata, dok se postotni prinos izračunava odvajanjem stvarnog prinosa proizvoda iz teorijskog prinosa proizvod.
Referenca:
1. "Ograničavajući reagensi i postotak iskorištenja." Akademija Khan, dostupno ovdje.
2. "Atomska ekonomija." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 28. veljače 2018., dostupno ovdje.
Ljubaznošću slike:
1. ”Atom Economy V3 hr” Autor Astrid 91 - Vlastiti rad (CC BY-SA 4.0) preko Commons Wikimedia
