Nøgleforskel - Atomøkonomi kontra procentudbytte
Atomøkonomi og procentudbytte bruges til at bestemme effektiviteten af kemisk syntese. Bestemmelse af atomøkonomien er meget vigtig, fordi den giver detaljer om, hvor grønnere processen er. Det indikerer også spild af atomer under processen. Procentudbytte er den mængde produkt, der gives ved en kemisk reaktion i forhold til den forventede beregnede mængde (den teoretiske mængde). Hovedforskellen mellem atomøkonomi og procentudbytte er, at atomøkonomi beregnes ved at dividere molmassen af det ønskede produkt med molmassen af alle reaktanterne, mens procentudbyttet beregnes ved at dykke det faktiske produktudbytte fra det teoretiske produktet.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er atomøkonomi
3. Hvad er procentudbytte
4. Ligheder mellem atomøkonomi og procentudbytte
5. Sammenligning side om side - Atomøkonomi versus procentudbytte i tabelform
6. Resumé
Hvad er Atom Economy?
Atomøkonomi eller atomeffektivitet er bestemmelsen af effektiviteten af en kemisk syntese i forhold til atomer anvendt under syntesereaktionen. Hvis atomøkonomien er 100%, betyder det, at alle atomer, der var involveret i processen, er blevet brugt under processen. Dette betyder, at alle atomerne i reaktanterne er omdannet til produktets atomer. Hvis atomøkonomien i en proces er høj, kaldes den en grøn proces.
Ligning til beregning af atomøkonomi
Bestemmelsen af atomøkonomien kan ske via følgende ligning.
Atomøkonomi = (molær masse af ønsket produkt / molær masse af alle reaktanter) x 100%
Figur 1: Variation af atomøkonomi baseret på forskellige parametre
I en ideel proces opbruges alle atomer i reaktanterne ved processen og omdannes til reaktanter. Derfor spildes intet atom. Men i faktiske processer er atomøkonomien lavere end 100%. Dette skyldes produktionen af biprodukter i stedet for kun at give det ønskede produkt. Dette er en stor bekymring, når det kommer til den proces, der forbruger høje omkostninger råmaterialer.
Eksempel
Produktion af maleinsyreanhydrid fra benzen. Dette er en oxidationsreaktion; de reaktanter, der er involveret i processen, er benzen og molekylært ilt.
Benzen + 4.5oxygen → maleinsyreanhydrid + 2 kuldioxid + 2 vand
Molmasse af ønsket produkt = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Molær masse af alle reaktanter benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekylært ilt = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Den samlede masse af reaktanter = 78 + 144
= 222 g / mol
Atomøkonomi = (98/222) x 100%
= 44,14%
Hvad er procent udbytte?
Procentudbytte (også kaldet procentudbytte) er det faktiske udbytte opnået fra en kemisk syntesereaktion i forhold til det teoretiske udbytte. Værdien angives i procent. Det faktiske udbytte er, hvad vi opnår fra eksperimentet, hvorimod teoretisk udbytte er den værdi, der beregnes ud fra ligningen af den kemiske reaktion i betragtning af støkiometrien.
Ved beregning af det teoretiske udbytte skal man overveje det begrænsende reagens. Begrænsende reagens eller begrænsende reaktant er reaktanten, der bestemmer, hvor meget af produktet der er fremstillet. Den begrænsende reaktant forbruges under reaktionen, hvor andre reaktanter forbliver selv efter afslutningen af reaktionen, fordi de er overskydende reagenser.
Hvordan finder man det begrænsende reagens?
Eksempel: Lad os overveje reaktionen mellem Al (14 g) og Cl 2 (4,25 g) gas. Slutproduktet er AICI 3.
2AL + 3CL 2 → 2AlCl 3
Teemolværdier af Al til stede = 14 /26,98 = 0,52 mol
Molene af Cl 2 foreliggende = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Støkiometrisk forhold mellem Al og Cl 2 = 2: 3
Derfor, 2 mol Al reagerer med 3 mol Cl 2. Derefter mængde Cl 2 kræves for at omsætte 0,52 mol Al er = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Men kun 0,06 mol er til stede. Derfor er Cl 2 det begrænsende reagens her. Derefter beregnes det teoretiske udbytte ved anvendelse af mængden af Al til stede i reaktionsblandingen.
Teoretisk udbytte = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Hvis det faktiske udbytte opnået fra eksperimentet er givet som 4,33 g, kan det procentuelle udbytte beregnes som følger.
Procentudbytte = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Hvad er ligheden mellem atomøkonomi og procentudbytte?
- Både atomøkonomi og procentudbytte er procentdele.
- Både atomøkonomi og procentudbytte er meget nyttige til at bestemme effektiviteten af en kemisk proces.
Hvad er forskellen mellem atomøkonomi og procentudbytte?
Diff artikel midt foran bordet
Atomøkonomi vs procent udbytte |
|
| Atomøkonomi er bestemmelsen af effektiviteten af en kemisk syntese med hensyn til atomer anvendt under syntesereaktionen. | Procentudbytte er det faktiske udbytte opnået fra en kemisk syntesereaktion i forhold til det teoretiske udbytte. |
| Formål | |
| Atomøkonomi beregnes for at estimere effektiviteten af en proces og for at bestemme spildet af atomer. | Procentudbytte beregnes for at bestemme mængden af produkt, der gives praktisk set sammenlignet med de teoretiske forventninger. |
| Beregning | |
| Atomøkonomi beregnes ved at dividere molmassen af det ønskede produkt med molmassen for alle reaktanterne | Procentudbytte beregnes ved at dykke det faktiske udbytte af produktet fra det teoretiske udbytte af produktet. |
Resumé - Atomøkonomi kontra udbytte i procent
Atomøkonomi og procentudbytte er procentværdier, der beregnes med hensyn til kemiske reaktioner. Hovedforskellen mellem atomøkonomi og procentudbytte er, at atomøkonomi beregnes ved at dividere molmassen af det ønskede produkt med molmassen af alle reaktanterne, mens procentudbyttet beregnes ved at dykke det faktiske produktudbytte fra det teoretiske produktet.
