Galvenā atšķirība - Atom ekonomija pret procentuālo ienesīgumu
Ķīmiskās sintēzes efektivitātes noteikšanai izmanto atoma ekonomiju un procentuālo iznākumu. Atomu ekonomikas noteikšana ir ļoti svarīga, jo tā sniedz informāciju par to, cik videi nekaitīgāks ir process. Tas arī norāda uz atomu atkritumiem procesa laikā. Procentuālā iznākums ir produkta daudzums, kas iegūts ķīmiskās reakcijas rezultātā attiecībā pret paredzamo aprēķināto daudzumu (teorētiskais daudzums). Galvenā atšķirība starp atoma ekonomiju un procentuālo iznākumu ir tāda, ka atoma ekonomiju aprēķina, dalot vēlamā produkta molmasu ar visu reaģentu molmasu, savukārt procentuālo iznākumu aprēķina, produkta faktisko iznākumu dalot no teorētiskās iznākuma. produkts.
Kas ir atomekonomika?
Atomu ekonomija jeb atomu efektivitāte ir ķīmiskās sintēzes efektivitātes noteikšana attiecībā uz sintēzes reakcijā izmantotajiem atomiem. Ja atoma ekonomija ir 100%, tas nozīmē, ka procesa laikā ir izmantoti visi procesā iesaistītie atomi. Tas nozīmē, ka visi reaģentu atomi ir pārvērsti produkta atomos. Ja procesa atoma ekonomija ir augsta, to sauc par zaļo procesu.
Vienādojums atoma ekonomikas aprēķinam
Atomu ekonomiju var noteikt, izmantojot šādu vienādojumu.
Atomu ekonomija=(vēlamā produkta molārā masa/visu reaģentu molārā masa) x 100%
1. attēls: Atomu ekonomikas izmaiņas, pamatojoties uz dažādiem parametriem
Ideālā procesā visi reaģentu atomi tiek izlietoti procesā un tiek pārvērsti reaģentos. Tādējādi neviens atoms netiek izšķiests. Bet faktiskajos procesos atoma ekonomija ir zemāka par 100%. Tas ir saistīts ar blakusproduktu ražošanu, nevis dodot tikai vēlamo produktu. Tas rada lielas bažas, ja runa ir par procesu, kurā tiek patērētas dārgas izejvielas.
Piemērs
Maleīnskābes anhidrīda ražošana no benzola. Šī ir oksidācijas reakcija; procesā iesaistītie reaģenti ir benzols un molekulārais skābeklis.
Benzols + 4,5 skābeklis → maleīnskābes anhidrīds + 2 oglekļa dioksīds + 2 ūdens
Vēlamā produkta molārā masa=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 g/mol
Visu reaģentu molārā masa; benzols=(12 × 6) + (1 × 6)
=78 g/mol
Molekulārais skābeklis=4,5(16×2)
=144 g/mol
Reaģentu kopējā masa=78 + 144
=222 g/mol
Atom ekonomija=(98/222) x 100%
=44,14%
Kas ir procentuālā ienesīgums?
Procentuālais iznākums (saukts arī par procentuālo iznākumu) ir faktiskais iznākums, kas iegūts ķīmiskās sintēzes reakcijā attiecībā pret teorētisko iznākumu. Vērtība ir norādīta procentos. Faktiskā iznākums ir tas, ko mēs iegūstam no eksperimenta, turpretim teorētiskā iznākums ir vērtība, kas aprēķināta no ķīmiskās reakcijas vienādojuma, ņemot vērā stehiometriju.
Aprēķinot teorētisko iznākumu, jāņem vērā ierobežojošais reaģents. Ierobežojošais reaģents vai ierobežojošais reaģents ir reaģents, kas nosaka, cik daudz produkta ir izgatavots. Ierobežojošais reaģents tiek patērēts reakcijas laikā, kur citi reaģenti paliek pat pēc reakcijas pabeigšanas, jo tie ir reaģentu pārpalikums.
Kā atrast ierobežojošo reaģentu?
Piemēram: ņemsim vērā reakciju starp Al (14 g) un Cl2 (4,25 g) gāzi. Gala produkts ir AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Esošie Al moli=14 /26,98=0,52 moli
Cl2 moli=4,25 / 70,90=0,06 mol
Stehiometriskā attiecība starp Al un Cl2=2:3
Tādēļ 2 moli Al reaģē ar 3 moliem Cl2. Tad Cl2 daudzums, kas nepieciešams, lai reaģētu ar 0,52 moliem Al ir=(3/2) x 0,52=0,78 mol
Bet ir tikai 0,06 moli. Tāpēc Cl2 ir ierobežojošais reaģents šeit. Pēc tam teorētisko iznākumu aprēķina, izmantojot reakcijas maisījumā esošo Al daudzumu.
Teorētiskā iznākums=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 g
Ja eksperimentā iegūto faktisko ražu uzrāda 4,33g, tad procentuālo ražu var aprēķināt šādi.
Procentuālā ienesīgums=(4,33/5,33) x 100%=81,24%
Kādas ir līdzības starp atomu ekonomiku un procentuālo ienesīgumu?
- Gan atoma ekonomija, gan procentuālā iznākums ir procenti.
- Gan atoma ekonomija, gan procentuālā iznākums ir ļoti noderīgi, lai noteiktu ķīmiskā procesa efektivitāti.
Kāda ir atšķirība starp atomu ekonomiju un procentuālo ienesīgumu?
Atom ekonomija pret procentuālo ienesīgumu |
|
| Atomu ekonomija ir ķīmiskās sintēzes efektivitātes noteikšana attiecībā uz sintēzes reakcijā izmantotajiem atomiem. | Procentuālā iznākums ir faktiskā iznākums, kas iegūts ķīmiskās sintēzes reakcijā attiecībā pret teorētisko iznākumu. |
| Mērķis | |
| Atomu ekonomija tiek aprēķināta, lai novērtētu procesa efektivitāti un noteiktu atomu atkritumu daudzumu. | Procentuālo ienesīgumu aprēķina, lai praktiski noteiktu produkta daudzumu, kas tiek dots, salīdzinot ar teorētiskajām prognozēm. |
| Aprēķins | |
| Atomu ekonomiju aprēķina, dalot vēlamā produkta molmasu ar visu reaģentu molmasu | Procentuālo iznākumu aprēķina, produkta faktisko iznākumu atdalot no produkta teorētiskās iznākuma. |
Kopsavilkums - Atom ekonomija salīdzinājumā ar procentuālo ienesīgumu
Atomu ekonomija un procentuālā iznākums ir procentuālās vērtības, kas tiek aprēķinātas attiecībā uz ķīmiskajām reakcijām. Galvenā atšķirība starp atoma ekonomiju un procentuālo iznākumu ir tāda, ka atoma ekonomiju aprēķina, dalot vēlamā produkta molmasu ar visu reaģentu molmasu, savukārt procentuālo iznākumu aprēķina, produkta faktisko iznākumu dalot no teorētiskās iznākuma. produkts.
