Diferența cheie - Economie atomică vs randament procentual
Economia atomului și randamentul procentual sunt utilizate pentru a determina eficiența sintezei chimice. Determinarea economiei atomice este foarte importantă, deoarece oferă detalii despre cât de ecologic este procesul. De asemenea, indică risipa de atomi în timpul procesului. Randamentul procentual este cantitatea de produs dată de o reacție chimică în raport cu cantitatea calculată așteptată (cantitatea teoretică). Diferența cheie între economia atomică și randamentul procentual este că economia atomică se calculează prin împărțirea masei molare a produsului dorit la masa molară a tuturor reactanților, în timp ce randamentul procentual se calculează prin divizarea randamentului real al produsului de randamentul teoretic al produsul.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferența cheie
2. Ce este economia atomică
3. Ce este randamentul procentual
4. Asemănări între economia atomică și randamentul procentual
5. Comparație side by side - Economie atomică vs randament procentual în formă tabelară
6. Rezumat
Ce este Atom Economy?
Economia atomică sau eficiența atomului este determinarea eficienței unei sinteze chimice în raport cu atomii utilizați în timpul reacției de sinteză. Dacă economia atomică este de 100%, înseamnă că toți atomii care au fost implicați în proces au fost utilizați în timpul procesului. Aceasta înseamnă că toți atomii din reactanți au fost convertiți în atomi ai produsului. Dacă economia atomică a unui proces este ridicată, se numește proces verde.
Ecuația pentru calculul economiei atomice
Determinarea economiei atomice se poate face prin următoarea ecuație.
Economie atomică = (masa molară a produsului dorit / masa molară a tuturor reactanților) x 100%
Figura 1: Variația economiei atomice pe baza diferiților parametri
Într-un proces ideal, toți atomii din reactanți sunt consumați de proces și sunt convertiți în reactanți. Prin urmare, nici un atom nu este irosit. Dar în procesele actuale, economia atomică este mai mică de 100%. Acest lucru se datorează producției de produse secundare în loc de a da doar produsul dorit. Aceasta este o preocupare majoră atunci când vine vorba de procesul care consumă materii prime cu costuri ridicate.
Exemplu
Producerea de anhidridă maleică din benzen. Aceasta este o reacție de oxidare; reactanții implicați în proces sunt benzenul și oxigenul molecular.
Benzen + 4,5oxigen → anhidridă maleică + 2 dioxid de carbon + 2 apă
Masa molară a produsului dorit = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Masa molară a tuturor reactanților; benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Oxigen molecular = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Masa totală a reactanților = 78 + 144
= 222 g / mol
Economie atomică = (98/222) x 100%
= 44,14%
Ce este randamentul procentual?
Randamentul procentual (numit și randamentul procentual) este randamentul real obținut dintr-o reacție de sinteză chimică, în raport cu randamentul teoretic. Valoarea este dată ca procent. Randamentul efectiv este ceea ce obținem din experiment, în timp ce randamentul teoretic este valoarea calculată din ecuația reacției chimice, având în vedere stoichiometria.
Când se calculează randamentul teoretic, ar trebui să se ia în considerare reactivul limitativ. Reactivul limitativ sau reactantul limitativ este reactantul care determină cât de mult a fost produs produsul. Reactantul limitativ este consumat în timpul reacției, unde alți reactanți rămân chiar și după finalizarea reacției, deoarece sunt reactivi în exces.
Cum se găsește reactivul limitativ?
Ex: Să luăm în considerare reacția dintre Al (14 g) și Cl 2 (4,25 g) gaz. Produsul final este AICb 3.
2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3
Moli de Al prezenți = 14 / 26,98 = 0,52 mol
Molii de Cl 2 prezent = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Raportul stoichiometric între Al și Cl 2 = 2: 3
Prin urmare, 2 moli de Al reacționează cu 3 moli de Cl 2. Apoi se ridică de Cl 2 necesară pentru a reacționa cu 0,52 moli de Al este = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Dar, doar 0,06 mol este prezent. Prin urmare, Cl 2 este reactivul limitativ aici. Apoi randamentul teoretic este calculat folosind cantitatea de Al prezentă în amestecul de reacție.
Randament teoretic = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Dacă randamentul efectiv obținut din experiment este dat de 4,33 g, atunci randamentul procentual poate fi calculat după cum urmează.
Randament procentual = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Care sunt asemănările dintre economia atomică și randamentul procentual?
- Atât economia atomică, cât și randamentul procentual sunt procente.
- Atât economia atomică, cât și randamentul procentual sunt foarte utile pentru a determina eficiența unui proces chimic.
Care este diferența dintre economia atomică și randamentul procentual?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
Economie atomică vs randament procentual |
|
| Economia atomului este determinarea eficienței unei sinteze chimice în raport cu atomii utilizați în timpul reacției de sinteză. | Randamentul procentual este randamentul real obținut dintr-o reacție de sinteză chimică, în raport cu randamentul teoretic. |
| Scop | |
| Economia atomului este calculată pentru a estima eficiența unui proces și pentru a determina risipa de atomi. | Randamentul procentual este calculat pentru a determina cantitatea de produs dată practic în comparație cu așteptările teoretice. |
| Calcul | |
| Economia atomului este calculată prin împărțirea masei molare a produsului dorit la masa molară a tuturor reactanților | Randamentul procentual este calculat prin scindarea randamentului real al produsului de randamentul teoretic al produsului. |
Rezumat - Economie atomică vs randament procentual
Economia atomică și randamentul procentual sunt valori procentuale care sunt calculate în ceea ce privește reacțiile chimice. Diferența cheie între economia atomică și randamentul procentual este că economia atomică se calculează prin împărțirea masei molare a produsului dorit la masa molară a tuturor reactanților, în timp ce randamentul procentual se calculează prin divizarea randamentului real al produsului de randamentul teoretic al produsul.
