Forskjellen mellom atomøkonomi og prosentvis avkastning

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Key Difference – Atom Economy vs Procentage Yield

Atomøkonomi og prosentvis utbytte brukes til å bestemme effektiviteten av kjemisk syntese. Bestemmelse av atomøkonomien er svært viktig fordi den gir detaljer om hvor grønnere prosessen er. Det indikerer også sløsing med atomer under prosessen. Prosent utbytte er mengden produkt gitt av en kjemisk reaksjon i forhold til forventet beregnet mengde (den teoretiske mengden). Den viktigste forskjellen mellom atomøkonomi og prosentvis utbytte er at atomøkonomi beregnes ved å dele molmassen til det ønskede produktet med molmassen til alle reaktantene, mens prosentvis utbytte beregnes ved å dykke det faktiske utbyttet av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet.

Hva er Atom Economy?

Atomøkonomi eller atomeffektivitet er bestemmelsen av effektiviteten til en kjemisk syntese i forhold til atomene som brukes under syntesereaksjonen. Hvis atomøkonomien er 100 %, betyr det at alle atomene som var involvert i prosessen har blitt brukt under prosessen. Dette betyr at alle atomene i reaktantene har blitt omdannet til atomer av produktet. Hvis atomøkonomien i en prosess er høy, kalles den en grønn prosess.

Equation for Atom Economy Calculation

Bestemmelsen av atomøkonomien kan gjøres via følgende ligning.

Atomøkonomi=(molar masse av ønsket produkt/molar masse av alle reaktanter) x 100 %

Figur 1: Variasjon av atomøkonomi basert på forskjellige parametere

I en ideell prosess blir alle atomene i reaktantene brukt opp av prosessen og omdannes til reaktanter. Derfor er intet atom bortkastet. Men i faktiske prosesser er atomøkonomien lavere enn 100 %. Dette skyldes produksjon av biprodukter i stedet for å gi bare ønsket produkt. Dette er en stor bekymring når det gjelder prosessen som forbruker råvarer med høye kostnader.

Eksempel

Produksjon av maleinsyreanhydrid fra benzen. Dette er en oksidasjonsreaksjon; reaktantene som er involvert i prosessen er benzen og molekylært oksygen.

Benzen + 4.5oksygen → maleinsyreanhydrid + 2karbondioksid + 2vann

Molar masse av ønsket produkt=(12×4) + (16×3) + (1×2)

=98 g/mol

Molar masse av alle reaktanter; benzen=(12×6) + (1×6)

=78 g/mol

Molekylært oksygen=4,5(16×2)

=144 g/mol

Total masse av reaktanter=78 + 144

=222 g/mol

Atom økonomi=(98/222) x 100 %

=44,14 %

Hva er prosentandel?

Prosentvis utbytte (også k alt prosent utbytte) er det faktiske utbyttet oppnådd fra en kjemisk syntesereaksjon, med hensyn til det teoretiske utbyttet. Verdien er gitt i prosent. Det faktiske utbyttet er det vi får fra eksperimentet, mens teoretisk utbytte er verdien beregnet fra ligningen for den kjemiske reaksjonen, tatt i betraktning støkiometrien.

Når man beregner det teoretiske utbyttet, bør man vurdere det begrensende reagenset. Begrensende reagens eller begrensende reaktant er reaktanten som bestemmer hvor mye av produktet som er laget. Den begrensende reaktanten forbrukes under reaksjonen der andre reaktanter forblir selv etter at reaksjonen er fullført fordi de er overflødige reagenser.

Hvordan finner du det begrensende reagenset?

Eks: La oss vurdere reaksjonen mellom Al (14 g) og Cl₂ (4,25 g) gass. Sluttproduktet er AlCl_3.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Thee mol av Al tilstede=14 /26,98=0,52 mol

Mollene av Cl_{2 tilstede=4,25 / 70,90=0,06 mol}

Stykiometrisk forhold mellom Al og Cl_2=2:3

Derfor reagerer 2 mol Al med 3 mol Cl₂. Da er mengden Cl_{2 som kreves for å reagere med 0,52 mol Al=(3/2) x 0,52=0,78 mol}

Men, bare 0,06 mol er til stede. Derfor er Cl_{2 den begrensende reagensen her. Deretter beregnes det teoretiske utbyttet ved å bruke mengden Al som er tilstede i reaksjonsblandingen.}

Teoretisk avkastning=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 g

Hvis det faktiske utbyttet fra eksperimentet er gitt til 4,33g, kan den prosentvise avlingen beregnes som følger.

Prosentandel=(4,33 / 5,33) x 100 %=81,24%

Hva er likhetene mellom atomøkonomi og prosentvis avkastning?

• Både atomøkonomi og prosentvis utbytte er prosenter.
• Både atomøkonomi og prosentvis utbytte er svært nyttige for å bestemme effektiviteten til en kjemisk prosess.

Hva er forskjellen mellom atomøkonomi og prosentvis avkastning?

Atom Economy vs Percentage Yield
Atomøkonomi er bestemmelsen av effektiviteten til en kjemisk syntese i forhold til atomene som brukes under syntesereaksjonen.	Prosentvis utbytte er det faktiske utbyttet oppnådd fra en kjemisk syntesereaksjon, med hensyn til det teoretiske utbyttet.
Purpose
Atomøkonomi beregnes for å estimere effektiviteten til en prosess og for å bestemme sløsing med atomer.	Prosentvis avkastning beregnes for å bestemme mengden produkt som gis praktisk t alt sammenlignet med de teoretiske forventningene.
Beregning
Atomøkonomi beregnes ved å dele molmassen til ønsket produkt med molmassen til alle reaktantene	Prosentvis avkastning beregnes ved å dykke den faktiske avkastningen av produktet fra den teoretiske avkastningen av produktet.

Summary – Atom Economy vs Percentage Yield

Atomøkonomi og prosentvis utbytte er prosentverdier som beregnes for kjemiske reaksjoner. Den viktigste forskjellen mellom atomøkonomi og prosentvis utbytte er at atomøkonomi beregnes ved å dele molmassen til det ønskede produktet med molmassen til alle reaktantene, mens prosentvis utbytte beregnes ved å dykke det faktiske utbyttet av produktet fra det teoretiske utbyttet av produktet.