Peamine erinevus - aatomimajandus vs saagikus protsentides
Keemilise sünteesi efektiivsuse määramiseks kasutatakse aatomimajandust ja saagisprotsenti. Aatomimajanduse määramine on väga oluline, sest see annab üksikasju selle kohta, kui roheline on protsess. See näitab ka aatomite raiskamist protsessi käigus. Protsentsaagis on keemilise reaktsiooni käigus saadud produkti kogus eeldatava arvutatud koguse (teoreetilise koguse) suhtes. Peamine erinevus aatomimajanduse ja saagise protsendi vahel seisneb selles, et aatomisäästlikkus arvutatakse soovitud saaduse molaarmass jagades kõigi reagentide molaarmassiga, samas kui saagise protsent arvutatakse toote tegeliku saagise sukeldumisega teoreetilisest saagisest. toote.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on aatomimajandus
3. Mis on protsentuaalne tootlus
4. Aatomimajanduse ja protsentuaalse tootluse sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - aatomimajandus vs protsentuaalne tootlus tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on aatomimajandus?
Aatomökonoomia ehk aatomi kasutegur on keemilise sünteesi efektiivsuse määramine sünteesireaktsioonis kasutatud aatomite suhtes. Kui aatomimajandus on 100%, tähendab see, et kõiki protsessis osalenud aatomeid on protsessi käigus kasutatud. See tähendab, et kõik reaktantides olevad aatomid on muundatud toote aatomiteks. Kui protsessi aatomimajandus on kõrge, nimetatakse seda roheliseks protsessiks.
Aatomimajanduse arvutamise võrrand
Aatomimajanduse saab määrata järgmise võrrandi abil.
Aatomökonoom = (soovitud toote molaarmass / kõigi reagentide molaarmass) x 100%
Joonis 1: Aatomimajanduse varieerumine erinevate parameetrite põhjal
Ideaalses protsessis kulutatakse protsessis kõik reaktantides olevad aatomid ja muudetakse reaktantideks. Seega ei raisata ühtegi aatomit. Kuid tegelikes protsessides on aatomimajandus alla 100%. Selle põhjuseks on kõrvalsaaduste tootmine selle asemel, et anda ainult soovitud toodet. Kõrge hinnaga toorainet tarbiva protsessi puhul on see suur probleem.
Näide
Maleiinanhüdriidi tootmine benseenist. See on oksüdatsioonireaktsioon; protsessis osalevad reagendid on benseen ja molekulaarne hapnik.
Benseen + 4,5 hapnik → maleiinanhüdriid + 2 süsinikdioksiid + 2 vesi
Soovitud saaduse molaarmass = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Kõigi reagentide molaarmass; benseen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekulaarne hapnik = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Reagentide kogumass = 78 + 144
= 222 g / mol
Aatomimajandus = (98/222) x 100%
= 44,14%
Mis on protsentuaalne saagikus?
Protsentsaagis (nimetatakse ka saagikuse protsendiks) on keemilise sünteesi reaktsioonil saadud tegelik saagis teoreetilise saagise suhtes. Väärtus antakse protsentides. Tegelik saagis on see, mille saame katsest, samas kui teoreetiline saagis on väärtus, mis arvutatakse keemilise reaktsiooni võrrandi põhjal, arvestades stöhhiomeetriat.
Teoreetilise saagise arvutamisel tuleks arvestada piirava reagendiga. Piirav reaktiiv või piirav reagent on reaktiiv, mis määrab, kui palju tootest on valmistatud. Piirav reaktant kulub reaktsiooni käigus, kus teised reaktandid jäävad alles ka pärast reaktsiooni lõppu, kuna need on reagentide liiased.
Kuidas leida piirav reaktiiv?
Nt: Vaatleme reaktsiooni Al (14 g) ja Cl 2 (4,25 g) gaasi vahel. Lõpptoode on AlCl 3.
2Al + 3cl 2 → 2AlCl 3
Need Al-i moolid = 14 / 26,98 = 0,52 mol
Veerus Cl 2 Käesoleva = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Stöhhiomeetriline suhe Al ja Cl 2 = 2: 3
Seetõttu reageerivad 2 mooli Al 3 mooliga Cl 2. Siis kogus Cl 2 nõutud reageerida 0,52 mooli Al on = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Kuid seal on ainult 0,06 mol. Seetõttu on Cl 2 siin piiravaks reaktiiviks. Seejärel arvutatakse teoreetiline saagis, kasutades reaktsioonisegus oleva Al kogust.
Teoreetiline saagis = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Kui katse tegelikuks saagiseks on antud 4,33 g, siis saab saagise protsendi arvutada järgmiselt.
Protsentsaagis = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Millised on aatomimajanduse ja protsentuaalse tootluse sarnasused?
- Nii aatomimajandus kui ka saagis protsentides on protsendid.
- Keemilise protsessi tõhususe määramiseks on nii aatomimajandus kui ka saagis protsentides väga kasulikud.
Mis vahe on aatomimajandusel ja protsentuaalsel tootlusel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Aatomimajandus vs protsentuaalne tootlus |
|
| Aatomökonoomia on keemilise sünteesi efektiivsuse määramine sünteesireaktsioonis kasutatud aatomite suhtes. | Protsentsaagis on keemilise sünteesi reaktsioonil saadud tegelik saagis teoreetilise saagise suhtes. |
| Eesmärk | |
| Protsessi efektiivsuse hindamiseks ja aatomite raiskamise määramiseks arvutatakse aatomimajandus. | Protsentsaagis arvutatakse, et määrata toote kogus praktiliselt, võrreldes teoreetiliste ootustega. |
| Arvutus | |
| Aatomökonoomia arvutatakse soovitud saaduse molaarmass jagades kõigi reagentide molaarmassiga | Protsendi saagis arvutatakse toote tegeliku saagise sukeldumisega toote teoreetilisest saagisest. |
Kokkuvõte - aatomimajandus vs protsentuaalne tootlus
Aatomimajandus ja saagis protsentides on protsentuaalsed väärtused, mis arvutatakse keemiliste reaktsioonide põhjal. Peamine erinevus aatomimajanduse ja saagise protsendi vahel seisneb selles, et aatomisäästlikkus arvutatakse soovitud saaduse molaarmass jagades kõigi reagentide molaarmassiga, samas kui saagise protsent arvutatakse toote tegeliku saagise sukeldumisega teoreetilisest saagisest. toote.
