Rozdiel medzi atómovou ekonomikou a percentuálnym výnosom

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 13:49

Kľúčový rozdiel – Atómová ekonomika vs. Percentuálny výnos

Atómová hospodárnosť a percentuálny výťažok sa používajú na určenie účinnosti chemickej syntézy. Stanovenie ekonomiky atómu je veľmi dôležité, pretože poskytuje podrobnosti o tom, aký je proces ekologickejší. Označuje tiež plytvanie atómami počas procesu. Percentuálny výťažok je množstvo produktu dané chemickou reakciou vzhľadom na očakávané vypočítané množstvo (teoretické množstvo). Kľúčový rozdiel medzi atómovou ekonómiou a percentuálnym výťažkom je v tom, že atómová ekonómia sa vypočítava vydelením molárnej hmotnosti požadovaného produktu molárnou hmotnosťou všetkých reaktantov, zatiaľ čo percentuálny výťažok sa vypočítava delením skutočného výťažku produktu od teoretického výťažku produkt.

Čo je atómová ekonomika?

Atómová hospodárnosť alebo atómová účinnosť je určenie účinnosti chemickej syntézy s ohľadom na atómy použité počas syntéznej reakcie. Ak je ekonomika atómov 100%, znamená to, že všetky atómy, ktoré boli zapojené do procesu, boli počas procesu použité. To znamená, že všetky atómy v reaktantoch boli premenené na atómy produktu. Ak je atómová ekonomika procesu vysoká, nazýva sa to zelený proces.

Rovnica pre výpočet atómovej ekonomiky

Určenie ekonomiky atómu možno vykonať pomocou nasledujúcej rovnice.

Ekonomika atómu=(mólová hmotnosť požadovaného produktu/mólová hmotnosť všetkých reaktantov) x 100 %

Obrázok 1: Variácia atómovej ekonomiky na základe rôznych parametrov

V ideálnom procese sa všetky atómy v reaktantoch procesom spotrebujú a premenia sa na reaktanty. Neplytvá sa teda žiadnym atómom. Ale v skutočných procesoch je atómová ekonomika nižšia ako 100%. Je to spôsobené produkciou vedľajších produktov namiesto poskytovania iba požadovaného produktu. Toto je hlavný problém, pokiaľ ide o proces, pri ktorom sa spotrebúvajú drahé suroviny.

Príklad

Výroba maleínanhydridu z benzénu. Toto je oxidačná reakcia; reaktanty zahrnuté v tomto procese sú benzén a molekulárny kyslík.

Benzén + 4,5 kyslík → anhydrid kyseliny maleínovej + 2 oxid uhličitý + 2 voda

Molárna hmotnosť požadovaného produktu=(12×4) + (16×3) + (1×2)

=98 g/mol

Molárna hmotnosť všetkých reaktantov; benzén=(12×6) + (1×6)

=78 g/mol

Molekulový kyslík=4,5 (16×2)

=144 g/mol

Celková hmotnosť reaktantov=78 + 144

=222 g/mol

Atómová ekonomika=(98/222) x 100 %

=44,14 %

Čo je to percentuálny výnos?

Percentuálny výťažok (tiež nazývaný percentuálny výťažok) je skutočný výťažok získaný chemickou syntézou s ohľadom na teoretický výťažok. Hodnota je uvedená v percentách. Skutočný výťažok je to, čo získame z experimentu, zatiaľ čo teoretický výťažok je hodnota vypočítaná z rovnice chemickej reakcie, berúc do úvahy stechiometriu.

Pri výpočte teoretického výťažku je potrebné zvážiť limitné činidlo. Limitujúce činidlo alebo limitujúci reaktant je reaktant, ktorý určuje, koľko produktu sa vyrobilo. Limitujúci reaktant sa spotrebuje počas reakcie, kde ostatné reaktanty zostávajú aj po dokončení reakcie, pretože sú prebytočné.

Ako nájsť limitujúce činidlo?

Pr: Uvažujme reakciu medzi Al (14 g) a plynom Cl₂ (4,25 g). Konečným produktom je AlCl_3.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Tieto móly Al=14 /26,98=0,52 mol

Prítomné móly Cl_{2=4,25 / 70,90=0,06 mol}

Stochiometrický pomer medzi Al a Cl_2=2:3

Preto 2 móly Al reagujú s 3 mólmi Cl₂. Potom množstvo Cl_{2 potrebné na reakciu s 0,52 mol Al je=(3/2) x 0,52=0,78 mol}

Je však prítomných iba 0,06 mol. Preto je tu Cl_{2 limitujúcim činidlom. Potom sa teoretický výťažok vypočíta pomocou množstva Al prítomného v reakčnej zmesi.}

Teoretický výťažok=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 g

Ak je skutočný výťažok získaný z experimentu daný ako 4,33 g, percentuálny výťažok možno vypočítať takto.

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

Aké sú podobnosti medzi atómovou ekonomikou a percentuálnym výnosom?

• Atómová ekonomika aj percentuálny výnos sú percentá.
• Atómová ekonomika aj percentuálny výťažok sú veľmi užitočné na určenie účinnosti chemického procesu.

Aký je rozdiel medzi atómovou ekonomikou a percentuálnym výnosom?

Atómová ekonomika verzus percentuálny výnos
Atómová ekonomika je určenie účinnosti chemickej syntézy s ohľadom na atómy použité počas syntéznej reakcie.	Percentuálny výťažok je skutočný výťažok získaný z reakcie chemickej syntézy vzhľadom na teoretický výťažok.
Purpose
Atómová ekonomika sa počíta na odhad účinnosti procesu a na určenie plytvania atómami.	Percentuálny výťažok sa vypočítava na určenie množstva daného produktu prakticky v porovnaní s teoretickými očakávaniami.
Výpočet
Ekonomika atómu sa vypočíta vydelením molárnej hmotnosti požadovaného produktu molárnou hmotnosťou všetkých reaktantov	Percentuálny výťažok sa vypočíta ako podiel skutočného výťažku produktu od teoretického výťažku produktu.

Súhrn – Atómová ekonomika verzus percentuálny výnos

Ekonomika atómu a percentuálny výťažok sú percentuálne hodnoty, ktoré sa vypočítavajú na základe chemických reakcií. Kľúčový rozdiel medzi atómovou ekonómiou a percentuálnym výťažkom je v tom, že atómová ekonómia sa vypočítava vydelením molárnej hmotnosti požadovaného produktu molárnou hmotnosťou všetkých reaktantov, zatiaľ čo percentuálny výťažok sa vypočítava delením skutočného výťažku produktu od teoretického výťažku produkt.