Forskjell mellom atomøkonomi og prosentsats
Share
Nøkkelforskjell - Atomøkonomi vs Prosentavkastning
Atomøkonomi og prosentvis utbytte brukes til å bestemme effektiviteten av kjemisk syntese. Bestemmelse av atomøkonomien er svært viktig fordi den gir detaljer om hvor grønnere prosessen er. Det indikerer også avfallet av atomer under prosessen. Prosentutbytte er mengden produkt gitt ved en kjemisk reaksjon i forhold til forventet beregnet mengde (teoretisk mengde). Hovedforskjellen mellom atomøkonomi og prosentvis avkastning er det atomøkonomi beregnes ved å dividere molarmassen av det ønskede produkt ved molarmassen av alle reaktantene, mens prosentvis utbytte beregnes ved å dykke det faktiske utbytte av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er Atom Economy
3. Hva er prosentvis avkastning
4. Likheter mellom atomøkonomi og prosentsats
5. Side ved side-sammenligning - Atomøkonomi vs Prosentavkastning i tabellform
6. Sammendrag
Hva er Atom Economy?
Atom økonomi eller atom effektivitet er bestemmelsen av effektiviteten av en kjemisk syntese med hensyn til atomene som brukes under syntesereaksjonen. Hvis atomøkonomien er 100%, betyr det at alle atomer som var involvert i prosessen, har blitt brukt under prosessen. Dette betyr at alle atomene i reaktantene er omdannet til atomer av produktet. Hvis atomøkonomien i en prosess er høy, kalles den a grønn prosess.
Ligning for atomøkonomisk beregning
Bestemmelsen av atomøkonomien kan gjøres via følgende ligning.
Atomøkonomi = (molar masse ønsket produkt / molar masse av alle reaktanter) x 100%
Figur 1: Variasjon av atomøkonomi basert på forskjellige parametere
I en ideell prosess brukes alle atomer i reaktantene opp ved prosessen og omdannes til reaktanter. Derfor er ikke noe atom bortkastet. Men i faktiske prosesser er atomøkonomien lavere enn 100%. Dette skyldes produksjon av biprodukter i stedet for å gi bare ønsket produkt. Dette er en stor bekymring når det gjelder prosessen som bruker høye råvarer.
Eksempel
Produksjon av maleinsyreanhydrid fra benzen. Dette er en oksidasjonsreaksjon; reaktantene involvert i prosessen er benzen og molekylært oksygen.
Benzen + 4,5oksygen → maleinsyreanhydrid + 2 karbondioksid + 2 vann
Molar masse av ønsket produkt = (12 x 4) + (16 x 3) + (1 x 2)
= 98 g / mol
Molar masse av alle reaktanter; benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekylært oksygen = 4,5 (16 x 2)
= 144 g / mol
Den totale massen av reaktanter = 78 + 144
= 222 g / mol
Atomøkonomi = (98/222) x 100%
= 44,14%
Hva er prosentvis avkastning?
Prosentutbytte (også kalt prosent utbytte) er det faktiske utbytte oppnådd fra en kjemisk syntese-reaksjon, med hensyn til det teoretiske utbyttet. Verdien er gitt i prosent. Det faktiske utbyttet er det vi oppnår fra eksperimentet mens teoretisk utbytte er verdien beregnet ut fra ligningen av kjemisk reaksjon, med tanke på støkiometrien.
Ved beregning av teoretisk utbytte bør man vurdere begrensende reagens. Begrensende reagens eller begrensende reaktant er reaktanten som bestemmer hvor mye av produktet som er gjort. Begrensende reaktant forbrukes under reaksjonen hvor andre reaktanter forblir like etter fullføring av reaksjonen fordi de er overskytende reagenser.
Hvordan finne den begrensende reagensen?
Eks: La oss se på reaksjonen mellom Al (14 g) og Cl2 (4,25 g) gass. Det endelige produktet er AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Thee mol Al tilstede = 14 / 26,98 = 0,52 mol
Molene av Cl2 til stede = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Stoichiometrisk forhold mellom Al og Cl2 = 2: 3
Derfor reagerer 2 mol Al med 3 mol Cl2. Så mengde Cl2 Kreves for å reagere med 0,52 mol Al er = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Men bare 0,06 mol er tilstede. Derfor er Cl2 er det begrensende reagenset her. Deretter beregnes det teoretiske utbyttet ved å bruke mengden Al som er til stede i reaksjonsblandingen.
Teoretisk utbytte = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Hvis det faktiske utbytte oppnådd fra eksperimentet er gitt som 4,33 g, kan prosentandel utbyttet beregnes som følger.
Prosentutbytte = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Hva er likhetene mellom atomøkonomien og prosentsatsen??
- Både atomøkonomi og prosentvis utbytte er prosentandeler.
- Både atomøkonomi og prosentvis utbytte er svært nyttige for å bestemme effektiviteten av en kjemisk prosess.
Hva er forskjellen mellom atomøkonomien og prosentsatsen?
Atomøkonomi vs Prosentavkastning | |
| Atomøkonomi er bestemmelsen av effektiviteten av en kjemisk syntese med hensyn til atomene som brukes under syntesereaksjonen. | Prosentutbytte er det faktiske utbyttet oppnådd fra en kjemisk syntese-reaksjon, med hensyn til det teoretiske utbyttet. |
| Hensikt | |
| Atomøkonomi er beregnet for å estimere effektiviteten av en prosess og å bestemme avfallet av atomer. | Prosentutbytte beregnes for å bestemme mengden produkt gitt praktisk talt i forhold til de teoretiske forventningene. |
| beregning | |
| Atomøkonomi beregnes ved å dele molarmassen av det ønskede produkt med molarmassen av alle reaktantene | Prosentutbytte beregnes ved å dykke det faktiske utbyttet av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet. |
Sammendrag - Atomøkonomi vs Prosentavkastning
Atomøkonomi og prosentvis utbytte er prosentverdier som beregnes for kjemiske reaksjoner. Hovedforskjellen mellom atomøkonomi og prosentvis utbytte er at atomøkonomien beregnes ved å dividere molarmassen av det ønskede produkt ved molarmassen av alle reaktantene, mens prosentvis utbytte beregnes ved å dykke det faktiske utbytte av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet.
Henvisning:
1. "Begrensende reagenser og prosentavkastning." Khan Academy, Tilgjengelig her.
2. "Atom økonomi." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. februar 2018, Tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
1. "Atomøkonomi V3 no" Av Astrid 91 - Eget arbeid (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia
