Атомната икономия и процентният добив се използват за определяне на ефективността на химичния синтез. Определянето на икономиката на атома е много важно, защото дава подробности за това колко по-зелен е процесът. Той също така показва загубата на атоми по време на процеса. Процентният добив е количеството продукт, дадено чрез химическа реакция по отношение на очакваното изчислено количество (теоретичното количество). Ключовата разлика между икономиката на атома и процентния добив е тази икономията на атома се изчислява чрез разделяне на моларната маса на желания продукт от моларната маса на всички реагенти, докато процентният добив се изчислява чрез потопяване на реалния добив на продукта от теоретичния добив на продукта.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е Atom Economy
3. Какво е процентна доходност
4. Прилики между икономиката на атом и процентната доходност
5. Сравнение рамо до рамо - Икономия на атом спрямо процент на добив в таблична форма
6. Резюме
Атом икономика или ефективност на атома е определянето на ефективността на химичния синтез по отношение на атомите, използвани по време на реакцията на синтеза. Ако икономията на атома е 100%, това означава, че всички атоми, участвали в процеса, са били използвани по време на процеса. Това означава, че всички атоми в реагентите са превърнати в атоми на продукта. Ако атомната икономия на даден процес е висока, тя се нарича a зелен процес.
Определянето на икономиката на атома може да стане чрез следното уравнение.
Атомна икономия = (моларна маса на желания продукт / моларна маса на всички реагенти) x 100%
Фигура 1: Вариант на икономиката на атома въз основа на различни параметри
В идеален процес всички атоми в реагентите се изразходват от процеса и се превръщат в реагенти. Следователно, не се губи нито един атом. Но в действителните процеси икономиката на атома е по-ниска от 100%. Това се дължи на производството на странични продукти, вместо да се дава само желания продукт. Това е основна грижа, когато става въпрос за процеса, който консумира скъпоструващи суровини.
Производство на малеинов анхидрид от бензен. Това е реакция на окисляване; реагентите, участващи в процеса, са бензол и молекулен кислород.
Бензен + 4,5оксиген → малеинов анхидрид + 2 въглероден диоксид + 2 вода
Моларна маса на желания продукт = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Моларна маса на всички реагенти; бензен = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Молекулен кислород = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Общата маса на реагентите = 78 + 144
= 222 g / mol
Икономия на атом = (98/222) x 100%
= 44,14%
Процент добив (наричан също процент добив) е действителният добив, получен от реакция на химичен синтез, по отношение на теоретичния добив. Стойността е дадена като процент. Действителният добив е това, което получаваме от експеримента, докато теоретичният добив е стойността, изчислена от уравнението на химическата реакция, като се има предвид стехиометрията.
При изчисляване на теоретичния добив трябва да се вземе предвид ограничаващият реагент. Ограничаващият реагент или ограничаващият реагент е реагентът, който определя колко от продукта е направен. Ограничаващият реагент се изразходва по време на реакцията, когато други реагенти остават дори след приключване на реакцията, тъй като те са излишни реагенти.
Например: Нека разгледаме реакцията между Al (14 g) и Cl2 (4,25 g) газ. Крайният продукт е AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Молетата от присъстващия Ал = 14 / 26.98 = 0.52 мол
Молите на Cl2 настоящ = 4.25 / 70.90 = 0.06 mol
Стехиометрично съотношение между Al и Cl2 = 2: 3
Следователно, 2 мола на Al реагират с 3 мола на Cl2. След това количество Cl2 необходимото да реагира с 0,52 mol от Al е = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Но присъства само 0,06 mol. Следователно, Cl2 е ограничаващият реагент тук. Тогава теоретичният добив се изчислява, като се използва количеството на Al в реакционната смес.
Теоретичен добив = (2/3) х 0,06 х 133,3 = 5,33 g
Ако реалният добив, получен от експеримента, е даден като 4.33 g, тогава процентният добив може да бъде изчислен по следния начин.
Процент добив = (4.33 / 5.33) х 100% = 81.24%
Икономика на Атом срещу Процентна доходност | |
Атомната икономия е определянето на ефективността на химичния синтез по отношение на атомите, използвани по време на реакцията на синтез. | Процентният добив е действителният добив, получен от реакция на химичен синтез, по отношение на теоретичния добив. |
Предназначение | |
Атомната икономия се изчислява за оценка на ефективността на един процес и за определяне на загубата на атоми. | Процентният добив се изчислява, за да се определи количеството продукт, дадено практически в сравнение с теоретичните очаквания. |
изчисление | |
Атомната икономия се изчислява чрез разделяне на моларната маса на желания продукт от моларната маса на всички реагенти | Процентният добив се изчислява, като се потопи действителният добив на продукта от теоретичния добив на продукта. |
Атомната икономия и процентният добив са процентни стойности, които се изчисляват по отношение на химичните реакции. Ключовата разлика между атомната икономия и процентния добив е, че икономиката на атома се изчислява чрез разделяне на моларната маса на желания продукт на моларната маса на всички реагенти, докато процентният добив се изчислява чрез потопяване на реалния добив на продукта от теоретичния добив на продуктът.
1. "Ограничаване на реагентите и процента на добив." Академия Хан, наличен тук.
2. „Атом икономика.“ Уикипедия, Фондация Уикимедия, 28 февруари 2018 г., достъпна тук.
1. ”Atom икономика V3 bg” От Astrid 91 - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Commons Wikimedia