nyckelskillnad – Atomekonomi vs procentuell avkastning
Atomekonomi och procentuellt utbyte används för att bestämma effektiviteten av kemisk syntes. Bestämning av atomekonomin är mycket viktig eftersom den ger detaljer om hur grönare processen är. Det indikerar också slöseri med atomer under processen. Procentuellt utbyte är mängden produkt som ges av en kemisk reaktion med avseende på den förväntade beräknade mängden (den teoretiska mängden). Den viktigaste skillnaden mellan atomekonomi och procentuellt utbyte är att atomekonomin beräknas genom att dividera molmassan av den önskade produkten med molmassan av alla reaktanter, medan procentuellt utbyte beräknas genom att dimma det faktiska utbytet av produkten från det teoretiska utbytet av produkten.
Vad är Atom Economy?
Atomekonomi eller atomeffektivitet är bestämningen av effektiviteten av en kemisk syntes med avseende på de atomer som används under syntesreaktionen. Om atomekonomin är 100 % betyder det att alla atomer som var involverade i processen har använts under processen. Detta betyder att alla atomer i reaktanterna har omvandlats till atomer av produkten. Om atomekonomin i en process är hög kallas den för en grön process.
Equation for Atom Economy Calculation
Bestämning av atomekonomin kan göras via följande ekvation.
Atomekonomi=(molmassa av önskad produkt/molmassa av alla reaktanter) x 100%
Figur 1: Variation av atomekonomin baserat på olika parametrar
I en ideal process förbrukas alla atomer i reaktanterna av processen och omvandlas till reaktanter. Därför går ingen atom till spillo. Men i faktiska processer är atomekonomin lägre än 100%. Detta beror på produktionen av biprodukter istället för att bara ge den önskade produkten. Detta är ett stort problem när det kommer till processen som förbrukar dyra råvaror.
Exempel
Tillverkning av maleinsyraanhydrid från bensen. Detta är en oxidationsreaktion; reaktanterna som är involverade i processen är bensen och molekylärt syre.
bensen + 4,5 syre → maleinsyraanhydrid + 2 koldioxid + 2 vatten
Molarmassa för önskad produkt=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 g/mol
Molar massa av alla reaktanter; bensen=(12×6) + (1×6)
=78 g/mol
Molekylärt syre=4,5(16×2)
=144 g/mol
Reaktanternas totala massa=78 + 144
=222 g/mol
Atom-ekonomi=(98/222) x 100 %
=44,14 %
Vad är procentuell avkastning?
Procentuellt utbyte (även kallat procentutbyte) är det faktiska utbytet som erhålls från en kemisk syntesreaktion, med avseende på det teoretiska utbytet. Värdet anges i procent. Det faktiska utbytet är vad vi får från experimentet medan teoretiskt utbyte är det värde som beräknas från ekvationen för den kemiska reaktionen, med tanke på stökiometrin.
När man beräknar det teoretiska utbytet bör man överväga det begränsande reagenset. Begränsande reagens eller begränsande reaktant är den reaktant som bestämmer hur mycket av produkten som har gjorts. Den begränsande reaktanten förbrukas under reaktionen där andra reaktanter finns kvar även efter att reaktionen har slutförts eftersom de är överskott av reagens.
Hur hittar man begränsningsreagenset?
Ex: Låt oss betrakta reaktionen mellan Al (14 g) och Cl2 (4,25 g) gas. Slutprodukten är AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Dina mol av Al närvarande=14 /26,98=0,52 mol
Molen av Cl2 närvarande=4,25 / 70,90=0,06 mol
Stökiometriskt förhållande mellan Al och Cl2=2:3
Därför reagerar 2 mol Al med 3 mol Cl2. Då är mängden Cl2 som krävs för att reagera med 0,52 mol Al=(3/2) x 0,52=0,78 mol
Men, bara 0,06 mol är närvarande. Därför är Cl2 det begränsande reagenset här. Sedan beräknas det teoretiska utbytet med användning av mängden Al närvarande i reaktionsblandningen.
Teoretisk avkastning=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 g
Om den faktiska avkastningen som erhålls från experimentet anges som 4,33 g, kan den procentuella avkastningen beräknas enligt följande.
Procentuell avkastning=(4,33 / 5,33) x 100 %=81,24%
Vilka är likheterna mellan atomekonomi och procentuell avkastning?
- Både atomekonomi och procentuell avkastning är procentsatser.
- Både atomekonomi och procentuellt utbyte är mycket användbara för att bestämma effektiviteten hos en kemisk process.
Vad är skillnaden mellan atomekonomi och procentuell avkastning?
Atom Economy vs Percentage Yield |
|
| Atomekonomi är bestämningen av effektiviteten av en kemisk syntes med avseende på de atomer som används under syntesreaktionen. | Procentuellt utbyte är det faktiska utbytet som erhålls från en kemisk syntesreaktion, med avseende på det teoretiska utbytet. |
| Purpose | |
| Atomekonomi beräknas för att uppskatta effektiviteten av en process och för att bestämma slöseri med atomer. | Procentuell avkastning beräknas för att bestämma mängden produkt som ges praktiskt taget jämfört med de teoretiska förväntningarna. |
| Beräkning | |
| Atomekonomi beräknas genom att dividera molmassan för den önskade produkten med molmassan för alla reaktanter | Procentuell avkastning beräknas genom att avvika det faktiska utbytet av produkten från det teoretiska utbytet av produkten. |
Sammanfattning – Atom Economy vs Procentage Yield
Atomekonomi och procentuellt utbyte är procentvärden som beräknas för kemiska reaktioner. Den viktigaste skillnaden mellan atomekonomi och procentuellt utbyte är att atomekonomin beräknas genom att dividera molmassan av den önskade produkten med molmassan av alla reaktanter, medan procentuellt utbyte beräknas genom att dimma det faktiska utbytet av produkten från det teoretiska utbytet av produkten.
