Skillnad mellan Atomekonomi och Procentavkastning
Share
Huvudskillnad - Atomekonomi vs Procentavkastning
Atomekonomi och procentuellt utbyte används för att bestämma effektiviteten av kemisk syntes. Bestämning av atomekonomin är mycket viktig eftersom det ger information om hur grönare processen är. Det indikerar också avfallet av atomer under processen. Procentutbyte är mängden produkt som ges av en kemisk reaktion med avseende på den förväntade beräknade mängden (den teoretiska mängden). Den viktigaste skillnaden mellan atomekonomi och procentuellt utbyte är det Atomekonomi beräknas genom att den molära massan av den önskade produkten divideras med molmassan för alla reaktanter, medan procentuellt utbyte beräknas genom att dyka det faktiska utbytet av produkten från det teoretiska utbytet av produkten.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är Atom Economy
3. Vad är procentuell avkastning
4. Likheter mellan Atom Economy och Procentavkastning
5. Jämförelse vid sida vid sida - Atomekonomi vs Procentavkastning i tabellform
6. Sammanfattning
Vad är Atom Economy?
Atomekonomi eller atom effektivitet är bestämningen av effektiviteten hos en kemisk syntes med avseende på de atomer som användes under syntesreaktionen. Om atomekonomin är 100% betyder det att alla atomer som var involverade i processen har använts under processen. Det betyder att alla atomer i reaktanterna har omvandlats till atomer av produkten. Om atomomsättningen i en process är hög kallas den a grön process.
Ekvation för atomekonomisk beräkning
Bestämningen av atomekonomin kan göras via följande ekvation.
Atomekonomi = (molvikt önskad produkt / molvikt av alla reaktanter) x 100%
Figur 1: Variation av Atom-ekonomin baserat på olika parametrar
I en ideal process används alla atomer i reaktanterna upp i processen och omvandlas till reaktanter. Därför är ingen atom bortkastad. Men i faktiska processer är atomekonomin lägre än 100%. Detta beror på produktionen av biprodukter istället för att ge endast den önskade produkten. Detta är ett stort problem när det gäller processen som förbrukar högkostnadsråvaror.
Exempel
Produktion av maleinsyraanhydrid från bensen. Detta är en oxidationsreaktion; reaktanterna som är involverade i processen är bensen och molekylärt syre.
Bensen + 4,5-oxigen → maleinsyraanhydrid + 2-koldioxid + 2 vatten
Molmassa av önskad produkt = (12x4) + (16x3) + (1x2)
= 98 g / mol
Molar massa av alla reaktanter; bensen = (12x6) + (1x6)
= 78 g / mol
Molekylärt syre = 4,5 (16 x 2)
= 144 g / mol
Den totala massan av reaktanter = 78 + 144
= 222 g / mol
Atomekonomi = (98/222) x 100%
= 44,14%
Vad är procentuell avkastning?
Procentavkastning (även kallad procentuellt utbyte) är det faktiska utbytet erhållet från en kemisk syntesreaktion med hänsyn till det teoretiska utbytet. Värdet anges i procent. Det faktiska utbytet är det vi får från experimentet medan teoretiskt utbyte är värdet beräknat från ekvationen för kemisk reaktion med tanke på stökiometrin.
Vid beräkning av det teoretiska utbytet bör man överväga det begränsande reagenset. Begränsande reagens eller begränsande reaktant är reaktanten som bestämmer hur mycket av produkten har gjorts. Den begränsande reaktanten förbrukas under reaktionen där andra reaktanter förblir även efter fullbordandet av reaktionen eftersom de är överskott av reagens.
Hur man hittar den begränsande reagensen?
Ex: Låt oss överväga reaktionen mellan Al (14 g) och Cl2 (4,25 g) gas. Slutprodukten är AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Te moler Al närvarande = 14 / 26,98 = 0,52 mol
Molerna av Cl2 närvarande = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Stoichiometriskt förhållande mellan Al och Cl2 = 2: 3
Därför reagerar 2 mol Al med 3 mol Cl2. Därefter mängd Cl2 som krävs för att reagera med 0,52 mol Al är = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Men endast 0,06 mol är närvarande. Därför är Cl2 är det begränsande reagenset här. Därefter beräknas det teoretiska utbytet med användning av mängden Al närvarande i reaktionsblandningen.
Teoretiskt utbyte = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Om det faktiska utbytet erhållet från experimentet ges som 4,33g, kan det procentuella utbytet beräknas enligt följande.
Procentutbyte = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Vad är likheterna mellan Atom-ekonomin och Procentavkastningen?
- Både atomekonomi och procentuellt utbyte är procentsatser.
- Både atomekonomi och procentuellt utbyte är mycket användbara för att bestämma effektiviteten hos en kemisk process.
Vad är skillnaden mellan Atom Economy och Procent avkastning?
Atomekonomi vs Procentavkastning | |
| Atomekonomi är bestämningen av effektiviteten hos en kemisk syntes med avseende på de atomer som användes under syntesreaktionen. | Procentutbyte är det faktiska utbytet erhållet från en kemisk syntesreaktion med hänsyn till det teoretiska utbytet. |
| Ändamål | |
| Atomekonomi beräknas för att uppskatta effektiviteten i en process och att bestämma avfallet av atomer. | Procentutbyte beräknas för att bestämma mängden produkt som ges praktiskt taget jämfört med de teoretiska förväntningarna. |
| Beräkning | |
| Atomekonomi beräknas genom att den molära massan av den önskade produkten divideras med molmassan hos alla reaktanter | Procentutbyte beräknas genom att dykning av produktens aktuella avkastning från produktens teoretiska utbyte. |
Sammanfattning - Atomekonomi vs Procentavkastning
Atomekonomi och procentuellt utbyte är procentvärden som beräknas beträffande kemiska reaktioner. Den viktigaste skillnaden mellan atomekonomi och procentuellt utbyte är att atomekonomin beräknas genom att den molära massan av den önskade produkten divideras med molmassan för alla reaktanter medan procentuellt utbyte beräknas genom att dyka det faktiska utbytet av produkten från det teoretiska utbytet av produkten.
Referens:
1. "Begränsande reagens och procentuellt utbyte." Khan Academy, Tillgänglig här.
2. "Atomekonomi." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 februari 2018, Tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "Atom ekonomi V3 en" Av Astrid 91 - Egent arbete (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia
