Різниця між атомною економікою та відсотковою віддачею

Ключова різниця - Атомна економіка проти процентного врожаю
 

Економія атомів та відсотковий вихід використовуються для визначення ефективності хімічного синтезу. Визначення економіки атома є дуже важливим, оскільки воно дає детальну інформацію про те, наскільки зеленішим є процес. Він також вказує на витрату атомів під час процесу. Процентний вихід - це кількість продукту, отримана хімічною реакцією щодо очікуваної розрахункової кількості (теоретична кількість). Ключова різниця між атомною економікою та відсотковою врожайністю полягає в тому економіка атома обчислюється діленням молярної маси потрібного продукту на молярну масу всіх реагентів, тоді як відсотковий вихід обчислюється шляхом занурення фактичного виходу продукту від теоретичного виходу продукту.   

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке атомна економіка 
3. Що таке процентний вихід
4. Подібність між економікою атома та відсотковим врожаєм
5. Поплечне порівняння - Економія атома проти відсоткових врожаїв у табличній формі
6. Підсумок

Що таке атомна економіка?

Атомна економіка або ефективність атома - це визначення ефективності хімічного синтезу щодо атомів, використовуваних під час реакції синтезу. Якщо економія атома становить 100%, це означає, що всі атоми, які брали участь у процесі, були використані в процесі. Це означає, що всі атоми в реагентах були перетворені в атоми продукту. Якщо економія атома процесу висока, це називається a зелений процес.

Рівняння для обчислення атомної економіки

Визначення економіки атома можна здійснити за допомогою наступного рівняння.

Економія атома = (мольна маса бажаного продукту / молярна маса всіх реагентів) х 100%

Рисунок 1: Варіація економії атомів на основі різних параметрів

В ідеальному процесі всі атоми в реагентах використовуються процесом і перетворюються на реагенти. Отже, жоден атом не витрачається даремно. Але в реальних процесах економія атома нижча за 100%. Це пов’язано з виробництвом побічних продуктів замість того, щоб давати лише бажаний продукт. Це викликає велике занепокоєння, коли мова йде про процес, який споживає дорогу сировину.

Приклад

Виробництво малеїнового ангідриду з бензолу. Це реакція окислення; реагенти, що беруть участь у процесі, - це бензол і молекулярний кисень.

Бензол + 4,5оксиген → малеїновий ангідрид + 2 вуглекислий газ + 2 вода

Молярна маса потрібного продукту = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)

                                                     = 98 г / моль

Молярна маса всіх реагентів; бензол = (12 × 6) + (1 × 6)

                                                            = 78 г / моль

Молекулярний кисень = 4,5 (16 × 2)

 = 144 г / моль

Загальна маса реагентів = 78 + 144

= 222 г / моль

Економія атома = (98/222) х 100%

= 44,14%

Що таке відсотковий дохід?

Відсоткова врожайність (також називається відсотковий врожай) - фактичний вихід, отриманий в результаті реакції хімічного синтезу, щодо теоретичного виходу. Значення подається у відсотках. Фактичний вихід - це те, що ми отримуємо з експерименту, тоді як теоретичний вихід - це значення, обчислене з рівняння хімічної реакції, враховуючи стехіометрію.

Розраховуючи теоретичний вихід, слід враховувати обмежуючий реагент. Обмежуючий реагент або обмежуючий реагент - це реагент, який визначає, яка частина продукту була виготовлена. Обмежуючий реагент витрачається під час реакції, коли інші реагенти залишаються навіть після завершення реакції, оскільки вони є надлишковими реактивами.

Як знайти обмежуючий реагент?

Наприклад: Розглянемо реакцію між Al (14 г) та Cl₂ (4,25 г) газ. Кінцевий продукт - AlCl₃.

2Al + 3Cl₂     → 2AlCl₃

Моли Al присутні = 14 / 26,98 = 0,52 моль

Молі Cl₂ присутній = 4,25 / 70,90 = 0,06 моль

Стехіометричне співвідношення між Al і Cl₂ = 2: 3

Тому 2 молі Al реагують з 3 молами Cl₂. Потім кількість Cl₂ необхідна для реакції з 0,52 моль Al дорівнює (3/2) х 0,52 = 0,78 моль

Але, лише 0,06 моль. Тому Кл₂ є обмежуючим реагентом тут. Потім теоретичний вихід розраховується, використовуючи кількість Al, присутнього в реакційній суміші.

Теоретичний вихід = (2/3) х 0,06 х 133,3 = 5,33 г

Якщо фактичний вихід, отриманий в результаті експерименту, вказаний як 4,33 г, то відсотковий вихід можна обчислити наступним чином.

Відсотковий вихід = (4,33 / 5,33) х 100% = 81,24%

Які подібності між атомною економікою та відсотковою віддачею?

• Як атомна економіка, так і відсотковий вихід - це відсотки.
• І економіка атома, і відсотковий вихід дуже корисні для визначення ефективності хімічного процесу.

Яка різниця між атомною економікою та відсотковою віддачею?

Атомна економіка проти відсоткового врожаю
Атомна економія - це визначення ефективності хімічного синтезу щодо атомів, що використовуються під час реакції синтезу.	Процентний вихід - це фактичний вихід, отриманий в результаті реакції хімічного синтезу, щодо теоретичного виходу.
Призначення
Економія атома обчислюється для оцінки ефективності процесу та визначення відходів атомів.	Відсотковий вихід обчислюється для визначення кількості продукту, що дається практично у порівнянні з теоретичними очікуваннями.
Розрахунок
Економія атома обчислюється діленням молярної маси потрібного продукту на молярну масу всіх реагентів	Відсотковий вихід обчислюється шляхом виведення фактичного виходу продукту з теоретичного виходу продукту.

Підсумок - Економіка Atom проти відсоткових врожаїв

Економія атома та відсотковий вихід - це відсоткові значення, які розраховуються щодо хімічних реакцій. Ключова відмінність атомної економіки від процентного виходу полягає в тому, що економія атома обчислюється діленням молярної маси потрібного продукту на молярну масу всіх реагентів, тоді як відсотковий вихід обчислюється шляхом виведення фактичного виходу продукту з теоретичного виходу продукт.

Довідка:

1. "Обмеження реагентів та відсотковий вихід". Академія Хана, доступна тут.
2. «Атомна економіка». Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 28 лютого 2018 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. ”Atom economy V3 en” Автор Astrid 91 - Власна робота (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia