Rozdiel medzi atómovou ekonomikou a percentuálnym výnosom
Share
Kľúčový rozdiel - Atom Economy vs Percentage Yield
Atómová ekonomika a percentuálny výťažok sa používajú na stanovenie účinnosti chemickej syntézy. Stanovenie atómovej ekonomiky je veľmi dôležité, pretože poskytuje podrobnosti o tom, ako je tento proces zelenší. Označuje tiež odpad atómov počas procesu. Percentuálny výťažok je množstvo produktu dané chemickou reakciou vzhľadom na očakávané vypočítané množstvo (teoretické množstvo). Kľúčový rozdiel medzi ekonomikou atómov a percentuálnym výnosom je ten atómová ekonomika sa vypočíta vydelením molárnej hmotnosti požadovaného produktu molárnou hmotnosťou všetkých reaktantov, zatiaľ čo percentuálny výťažok sa vypočíta potápaním skutočného výťažku produktu z teoretického výťažku produktu..
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to atómová ekonomika
3. Čo je percentuálny výnos
4. Podobnosti medzi atómovou ekonomikou a percentuálnym výnosom
5. Porovnanie bok po boku - atómová ekonomika verzus percentuálny výnos v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je to atómová ekonomika?
Atómová ekonomika alebo atómová účinnosť je stanovenie účinnosti chemickej syntézy vzhľadom na atómy použité počas syntéznej reakcie. Ak je atómová ekonomika 100%, znamená to, že počas procesu boli použité všetky atómy, ktoré sa zúčastnili procesu. To znamená, že všetky atómy v reaktantoch boli premenené na atómy produktu. Ak je atómová ekonomika procesu vysoká, nazýva sa a zelený proces.
Rovnica pre výpočet atómovej ekonomiky
Stanovenie atómovej ekonomiky sa môže uskutočniť pomocou nasledujúcej rovnice.
Atómová ekonomika = (molárna hmotnosť požadovaného produktu / molárna hmotnosť všetkých reakčných zložiek) x 100%
Obrázok 1: Variácia atómovej ekonomiky na základe rôznych parametrov
V ideálnom spôsobe sa všetky atómy v reaktantoch používajú týmto procesom a prevádzajú sa na reaktanty. Preto nie je zbytočný atóm. Ale v skutočných procesoch je atómová ekonomika nižšia ako 100%. Je to kvôli produkcii vedľajších produktov namiesto toho, aby sa poskytoval iba požadovaný produkt. Toto je hlavný problém, pokiaľ ide o proces, v ktorom sa spotrebúvajú drahé suroviny.
príklad
Výroba maleínanhydridu z benzénu. Toto je oxidačná reakcia; reaktanty zapojené do procesu sú benzén a molekulárny kyslík.
Benzén + 4,5oxygén → anhydrid kyseliny maleínovej + oxid uhličitý + voda
Molárna hmotnosť požadovaného produktu = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Molárna hmotnosť všetkých reaktantov; benzén = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekulárny kyslík = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Celková hmotnosť reaktantov = 78 + 144
= 222 g / mol
Atómová ekonomika = (98/222) x 100%
= 44,14%
Čo je percentuálny výnos?
Percentuálny výnos (tiež nazývaný výťažok) je skutočný výťažok získaný chemickou syntézou vzhľadom na teoretický výťažok. Hodnota je uvedená v percentách. Skutočný výťažok je to, čo získame z experimentu, zatiaľ čo teoretický výťažok je hodnota vypočítaná z rovnice chemickej reakcie, berúc do úvahy stechiometriu.
Pri výpočte teoretického výťažku je potrebné vziať do úvahy limitujúce činidlo. Obmedzujúce činidlo alebo obmedzujúce činidlo je reaktant, ktorý určuje, koľko produktu bolo vyrobené. Obmedzujúce reakčné činidlo sa spotrebuje počas reakcie, keď ostatné reakčné zložky zostávajú aj po dokončení reakcie, pretože sú nadbytočnými činidlami.
Ako nájsť limitujúce činidlo?
Príklad: Uvažujme reakciu medzi Al (14 g) a Cl2 (4,25 g) plyn. Konečným produktom je AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Prítomné moly Al = 14/26,98 = 0,52 mol
Móly Cl2 prítomný = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Stechiometrický pomer medzi Al a Cl2 = 2: 3
Preto 2 moly Al reagujú s 3 mólmi Cl2. Potom množstvo Cl2 potrebné na reakciu s 0,52 mol Al je = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Je však prítomných iba 0,06 mol. Preto Cl2 je tu limitujúce činidlo. Potom sa teoretický výťažok vypočíta pomocou množstva Al prítomného v reakčnej zmesi.
Teoretický výťažok = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Ak je skutočný výťažok získaný z experimentu uvedený ako 4,33 g, percentuálny výťažok sa môže vypočítať nasledovne.
Percentuálny výťažok = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Aké sú podobnosti medzi atómovou ekonomikou a percentuálnym výnosom?
- Atómová ekonomika aj percentuálny výťažok sú percentá.
- Atómová ekonomika aj percentuálny výťažok sú veľmi užitočné na stanovenie účinnosti chemického procesu.
Aký je rozdiel medzi atómovou ekonomikou a percentuálnym výnosom?
Atómová ekonomika verzus percentuálny výnos | |
| Atómová ekonomika je stanovenie účinnosti chemickej syntézy vzhľadom na atómy použité počas syntéznej reakcie. | Percentuálny výťažok je skutočný výťažok získaný reakciou chemickej syntézy vzhľadom na teoretický výťažok. |
| účel | |
| Atómová ekonomika sa počíta na odhad účinnosti procesu a na určenie odpadu atómov. | Percentuálny výťažok sa vypočíta tak, aby sa stanovilo množstvo produktu, ktoré sa podá prakticky v porovnaní s teoretickými očakávaniami. |
| Kalkulácia | |
| Atómová ekonomika sa vypočíta vydelením molárnej hmotnosti požadovaného produktu molárnou hmotnosťou všetkých reaktantov | Percentuálny výťažok sa vypočíta tak, že sa skutočný výťažok produktu ponorí z teoretického výťažku produktu. |
Zhrnutie - Atom Economy vs Percentage Yield
Atómová ekonomika a percentuálny výťažok sú percentuálne hodnoty, ktoré sa počítajú vzhľadom na chemické reakcie. Kľúčový rozdiel medzi ekonomikou atómov a percentuálnym výťažkom je ten, že atómová ekonomika sa vypočíta vydelením molárnej hmotnosti požadovaného produktu molárnou hmotnosťou všetkých reaktantov, zatiaľ čo percentuálny výťažok sa vypočíta potápaním skutočného výťažku produktu z teoretického výťažku produktu. produkt.
referencie:
1. „Obmedzujúce činidlá a percentuálny výťažok.“ Khan Academy, k dispozícii tu.
2. „Atómová ekonomika“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. februára 2018, k dispozícii tu.
S láskavým dovolením:
1. „Atómová ekonomika V3 sk“ Autor Astrid 91 - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia
