Ključna razlika - Atomska ekonomija v primerjavi z odstotnim donosom
Za določanje učinkovitosti kemijske sinteze se uporabljata atomska ekonomičnost in odstotni donos. Določitev atomske ekonomije je zelo pomembna, saj podaja podrobnosti o tem, kako bolj je postopek bolj zelen. Označuje tudi odpadke atomov med postopkom. Odstotni donos je količina proizvoda, ki jo dobimo s kemično reakcijo glede na pričakovano izračunano količino (teoretična količina). Ključna razlika med ekonomičnostjo atoma in odstotnim izkoristkom je v tem, da se atomska ekonomičnost izračuna tako, da se molska masa želenega produkta deli z molsko maso vseh reaktantov, medtem ko se odstotni izkoristek izračuna tako, da se dejanski donos produkta potopi iz teoretičnega izkoristka izdelek.
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj je atomska ekonomija
3. Kaj je odstotni donos
4. Podobnosti med atomskim gospodarstvom in odstotnim donosom
5. Vzporedna primerjava - ekonomija atoma in odstotni donos v tabelarni obliki
6. Povzetek
Kaj je Atom Economy?
Ekonomičnost ali učinkovitost atoma je določitev učinkovitosti kemične sinteze glede na atome, uporabljene med sintezno reakcijo. Če je atomska ekonomija 100%, to pomeni, da so bili med postopkom uporabljeni vsi atomi, ki so bili vključeni v postopek. To pomeni, da so bili vsi atomi v reaktantih pretvorjeni v atome produkta. Če je atomska ekonomija procesa visoka, se imenuje zeleni proces.
Enačba za izračun atomske ekonomije
Določitev atomske ekonomije je mogoče izvesti z naslednjo enačbo.
Atomska ekonomičnost = (molska masa želenega produkta / molska masa vseh reaktantov) x 100%
Slika 1: Spreminjanje atomske ekonomije na podlagi različnih parametrov
V idealnem postopku postopek porabi vse atome v reaktantih in se pretvori v reaktante. Zato noben atom ni zapravljen. Toda v dejanskih procesih je atomska ekonomija nižja od 100%. To je posledica proizvodnje stranskih proizvodov, namesto da bi dali le želeni izdelek. To je glavna skrb, ko gre za postopek, pri katerem se porabijo drage surovine.
Primer
Proizvodnja anhidrida maleinske kisline iz benzena. To je reakcija oksidacije; reaktanta, vključena v postopek, sta benzen in molekularni kisik.
Benzen + 4,5 kisika → anhidrid maleinske kisline + 2ogljikov dioksid + 2 voda
Molska masa želenega izdelka = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Molska masa vseh reaktantov; benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekularni kisik = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Skupna masa reaktantov = 78 + 144
= 222 g / mol
Atomska ekonomija = (98/222) x 100%
= 44,14%
Kaj je odstotek donosa?
Odstotni izkoristek (imenovan tudi odstotni izkoristek) je dejanski donos, pridobljen z reakcijo kemične sinteze glede na teoretični donos. Vrednost je podana v odstotkih. Dejanski izkoristek je tisto, kar dobimo iz poskusa, medtem ko je teoretični izkoristek vrednost, izračunana iz enačbe kemijske reakcije, ob upoštevanju stehiometrije.
Pri izračunu teoretičnega izkoristka je treba upoštevati mejni reagent. Omejevalni reagent ali omejevalni reagent je tisti reagent, ki določa, koliko izdelka je bilo narejenega. Omejitveni reagent porabimo med reakcijo, kjer ostanejo drugi reaktanti tudi po zaključku reakcije, ker so presežni reagenti.
Kako najti omejevalni reagent?
Primer: Razmislimo o reakciji med plinom Al (14 g) in Cl 2 (4,25 g). Končni izdelek je AlCl 3.
2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3
Prisotni moli Al-a = 14 / 26,98 = 0,52 mol
Molov Cl 2 predloženega = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Stehiometrično razmerje med Al in Cl 2 = 2: 3
Zato 2 mola Al reagirata s 3 moli Cl 2. Potem višini Cl 2 zahteva, da reagira z 0,52 mol Al = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Vendar je prisotnih le 0,06 mol. Zato Cl 2 je omejevanje reagent tukaj. Nato se izračuna teoretični donos z uporabo količine Al v reakcijski zmesi.
Teoretični izkoristek = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Če je dejanski donos, pridobljen s poskusom, 4,33 g, lahko odstotek donosa izračunamo na naslednji način.
Odstotek donosa = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Kakšne so podobnosti med atomsko ekonomijo in odstotnim donosom?
- Tako atomska ekonomija kot odstotni donos sta v odstotkih.
- Tako ekonomičnost atoma kot odstotni donos sta zelo koristna za določanje učinkovitosti kemičnega procesa.
Kakšna je razlika med atomsko ekonomijo in odstotnim donosom?
Diff Article Sredina pred mizo
Atomska ekonomija v primerjavi z odstotnim donosom |
|
| Atomska ekonomija je določanje učinkovitosti kemijske sinteze glede na atome, uporabljene med sintezno reakcijo. | Odstotni donos je dejanski donos, pridobljen z reakcijo kemične sinteze, glede na teoretični donos. |
| Namen | |
| Atomska ekonomija se izračuna za oceno učinkovitosti procesa in za določitev odpadkov atomov. | Odstotni donos se izračuna, da se določi količina dana proizvoda praktično v primerjavi s teoretičnimi pričakovanji. |
| Izračun | |
| Atomsko ekonomičnost izračunamo tako, da molsko maso želenega produkta delimo z molsko maso vseh reaktantov | Odstotni donos se izračuna tako, da se dejanski donos izdelka poniha od teoretičnega donosa izdelka. |
Povzetek - Atomska ekonomija v primerjavi z odstotnim donosom
Atomska ekonomičnost in odstotek donosa sta odstotni vrednosti, ki se izračunata glede na kemijske reakcije. Ključna razlika med ekonomičnostjo atoma in odstotnim izkoristkom je v tem, da se atomska ekonomičnost izračuna tako, da se molska masa želenega produkta deli z molsko maso vseh reaktantov, medtem ko se odstotni izkoristek izračuna tako, da se dejanski donos produkta potopi iz teoretičnega izkoristka izdelek.
