Hovedforskjell - Atomøkonomi vs Prosentandel
Atomøkonomi og prosentvis utbytte brukes til å bestemme effektiviteten av kjemisk syntese. Bestemmelse av atomøkonomien er veldig viktig fordi den gir detaljer om hvor grønnere prosessen er. Det indikerer også sløsing med atomer under prosessen. Prosentutbytte er mengden produkt gitt av en kjemisk reaksjon med hensyn til forventet beregnet mengde (den teoretiske mengden). Hovedforskjellen mellom atomøkonomi og prosentutbytte er at atomøkonomi beregnes ved å dele molarmassen til det ønskede produktet med molmassen til alle reaktantene, mens prosentutbyttet beregnes ved å dykke det faktiske utbyttet av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er atomøkonomi
3. Hva er prosentutbytte
4. Likheter mellom atomøkonomi og prosentutbytte
5. Sammenligning side om side - Atomøkonomi kontra prosentutbytte i tabellform
6. Oppsummering
Hva er Atom Economy?
Atomøkonomi eller atomeffektivitet er bestemmelsen av effektiviteten til en kjemisk syntese med hensyn til atomene som brukes under syntesereaksjonen. Hvis atomøkonomien er 100%, betyr det at alle atomene som var involvert i prosessen har blitt brukt under prosessen. Dette betyr at alle atomene i reaktantene er omdannet til produktets atomer. Hvis atomøkonomien i en prosess er høy, kalles den en grønn prosess.
Ligning for beregning av atomøkonomi
Bestemmelsen av atomøkonomien kan gjøres via følgende ligning.
Atomøkonomi = (molær masse av ønsket produkt / molær masse av alle reaktanter) x 100%
Figur 1: Variasjon av atomøkonomi basert på forskjellige parametere
I en ideell prosess blir alle atomene i reaktantene brukt opp av prosessen og blir omdannet til reaktanter. Derfor er ikke noe atom bortkastet. Men i faktiske prosesser er atomøkonomien lavere enn 100%. Dette skyldes produksjonen av biprodukter i stedet for bare å gi det ønskede produktet. Dette er en stor bekymring når det gjelder prosessen som bruker høye råvarer.
Eksempel
Produksjon av maleinsyreanhydrid fra benzen. Dette er en oksidasjonsreaksjon; reaktantene som er involvert i prosessen er benzen og molekylært oksygen.
Benzen + 4,5 oksygen → maleinsyreanhydrid + 2 karbondioksid + 2 vann
Molmasse av ønsket produkt = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Molar masse av alle reaktanter; benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekylært oksygen = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Den totale massen av reaktanter = 78 + 144
= 222 g / mol
Atomøkonomi = (98/222) x 100%
= 44,14%
Hva er prosentandel?
Prosentutbytte (også kalt prosentutbytte) er det faktiske utbyttet oppnådd fra en kjemisk syntesereaksjon, med hensyn til det teoretiske utbyttet. Verdien er gitt i prosent. Det faktiske utbyttet er det vi får fra eksperimentet, mens det teoretiske utbyttet er verdien beregnet ut fra ligningen til den kjemiske reaksjonen, med tanke på støkiometrien.
Når man beregner det teoretiske utbyttet, bør man vurdere det begrensende reagenset. Begrensende reagens eller begrensende reaktant er reaktanten som bestemmer hvor mye av produktet som er laget. Den begrensende reaktanten forbrukes under reaksjonen der andre reaktanter forblir selv etter fullføring av reaksjonen fordi de er overflødige reagenser.
Hvordan finne det begrensende reagenset?
Eksempel: La oss se på reaksjonen mellom Al (14 g) og Cl 2 (4,25 g) gass. Sluttproduktet er AlCl 3.
2Al + 3 Cl 2 → 2AlCl 3
Teemolene av Al til stede = 14 /26,98 = 0,52 mol
Mol Cl 2 Liggende = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Støkiometrisk forhold mellom Al og Cl 2 = 2: 3
Derfor, 2 mol Al reagere med 3 mol Cl 2. Da mengden av Cl 2 nødvendig for å reagere med 0,52 mol av Al er = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Men bare 0,06 mol er til stede. Derfor er Cl 2 det begrensende reagenset her. Deretter beregnes det teoretiske utbyttet ved bruk av mengden Al som er tilstede i reaksjonsblandingen.
Teoretisk utbytte = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Hvis det faktiske utbyttet oppnådd fra eksperimentet er gitt som 4,33 g, kan utbyttet i prosent beregnes som følger.
Prosentutbytte = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Hva er likhetene mellom atomøkonomi og prosentandel?
- Både atomøkonomi og prosentvis avkastning er prosent.
- Både atomøkonomi og prosentutbytte er veldig nyttige for å bestemme effektiviteten til en kjemisk prosess.
Hva er forskjellen mellom atomøkonomi og prosentandel?
Diff Article Midt før tabell
Atomøkonomi mot prosentandel |
|
| Atomøkonomi er bestemmelsen av effektiviteten til en kjemisk syntese med hensyn til atomene som brukes under syntesereaksjonen. | Prosentutbytte er det faktiske utbyttet oppnådd fra en kjemisk syntesereaksjon, med hensyn til det teoretiske utbyttet. |
| Hensikt | |
| Atomøkonomi beregnes for å estimere effektiviteten av en prosess og for å bestemme sløsingen med atomer. | Prosentutbytte beregnes for å bestemme mengden produkt som er gitt praktisk sammenlignet med de teoretiske forventningene. |
| Beregning | |
| Atomøkonomi beregnes ved å dele molmassen til ønsket produkt med molmassen til alle reaktantene | Prosentutbytte beregnes ved å dykke det faktiske utbyttet av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet. |
Sammendrag - Atomøkonomi kontra prosentutbytte
Atomøkonomi og prosentvis avkastning er prosentverdier som beregnes for kjemiske reaksjoner. Hovedforskjellen mellom atomøkonomi og prosentutbytte er at atomøkonomi beregnes ved å dele molarmassen til det ønskede produktet med molmassen til alle reaktantene, mens prosentutbyttet beregnes ved å dykke det faktiske utbyttet av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet.
