Galvenā atšķirība - Atomu ekonomika pret procentuālo ienesīgumu
Ķīmiskās sintēzes efektivitātes noteikšanai izmanto atomu ekonomiju un procentuālo ražu. Atomu ekonomikas noteikšana ir ļoti svarīga, jo tā sniedz informāciju par to, cik zaļāks ir process. Tas norāda arī uz atomu izšķiešanu procesa laikā. Procentuālais iznākums ir produkta daudzums, ko dod ķīmiskā reakcija attiecībā pret paredzamo aprēķināto daudzumu (teorētisko daudzumu). Galvenā atšķirība starp atoma ekonomiju un procentuālo iznākumu ir tāda, ka atoma ekonomiju aprēķina, dalot vēlamā produkta molējo masu ar visu reaģentu molāro masu, savukārt procentuālo ražu aprēķina, nirot produkta faktisko ražu no teorētiskās izejas produkts.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir atomu ekonomika
3. Kas ir procentuālā ienesīgums
4. Atomu ekonomikas un ienesīguma līdzības
5. Blakus salīdzinājums - Atomu ekonomika pret ienesīgumu tabulas veidā
6. Kopsavilkums
Kas ir Atom Economy?
Atomu ekonomija jeb atoma efektivitāte ir ķīmiskās sintēzes efektivitātes noteikšana attiecībā uz atomiem, kas izmantoti sintēzes reakcijas laikā. Ja atomu ekonomika ir 100%, tas nozīmē, ka visi procesā iesaistītie atomi ir izmantoti procesa laikā. Tas nozīmē, ka visi reaģentu atomi ir pārveidoti par produkta atomiem. Ja procesa atoma ekonomika ir augsta, to sauc par zaļo procesu.
Vienādojums atomenerģijas aprēķinam
Atomu ekonomiku var noteikt, izmantojot šādu vienādojumu.
Atomu ekonomija = (vēlamā produkta molārā masa / visu reaģentu moliskā masa) x 100%
1. attēls: Atomu ekonomikas izmaiņas, pamatojoties uz dažādiem parametriem
Ideālā procesā visi reaģentu atomi tiek izmantoti procesā un tiek pārveidoti par reaģentiem. Tādējādi neviens atoms netiek izšķiests. Bet faktiskajos procesos atomu ekonomika ir zemāka par 100%. Tas ir saistīts ar blakusproduktu ražošanu, nevis dodot tikai vēlamo produktu. Tas rada lielas bažas, ja runa ir par procesu, kurā tiek patērētas dārgas izejvielas.
Piemērs
Maleīnskābes anhidrīda ražošana no benzola. Šī ir oksidēšanās reakcija; procesā iesaistītie reaģenti ir benzols un molekulārais skābeklis.
Benzols + 4,5 skābeklis → maleīnskābes anhidrīds + 2 oglekļa dioksīds + 2 ūdens
Vēlamā produkta molārā masa = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Visu reaģentu moliskā masa; benzols = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Molekulārais skābeklis = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Reaģentu kopējā masa = 78 + 144
= 222 g / mol
Atomu ekonomika = (98/222) x 100%
= 44,14%
Kas ir procentu likme?
Procentuālais iznākums (saukts arī par procentuālo iznākumu) ir faktiskais iznākums, kas iegūts ķīmiskās sintēzes reakcijas laikā attiecībā pret teorētisko iznākumu. Vērtība tiek norādīta procentos. Faktisko ražu iegūstam no eksperimenta, turpretī teorētiskā raža ir vērtība, kas aprēķināta pēc ķīmiskās reakcijas vienādojuma, ņemot vērā stehiometriju.
Aprēķinot teorētisko iznākumu, jāņem vērā ierobežojošais reaģents. Ierobežojošais reaģents vai ierobežojošais reaģents ir reaģents, kas nosaka produkta daudzumu. Ierobežojošais reaģents tiek patērēts reakcijas laikā, kur citi reaģenti paliek arī pēc reakcijas pabeigšanas, jo tie ir reaģentu pārpalikums.
Kā atrast ierobežojošo reaģentu?
Piemēram: ņemsim vērā reakciju starp Al (14 g) un Cl 2 (4,25 g) gāzi. Gala produkts ir AlCl 3.
2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3
Tavi Al moli = 14 / 26,98 = 0,52 mol
Molu Cl 2 Šajā = 4.25 / 70,90 = 0,06 mol
Stehiometriskā attiecība starp Al un Cl 2 = 2: 3
Tāpēc 2 moli Al reaģē ar 3 molu Cl 2. Tad Cl 2 daudzums, kas nepieciešams, lai reaģētu ar 0,52 mol Al, ir (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Bet ir tikai 0,06 mol. Tāpēc Cl 2 ir ierobežojošais reaģents šeit. Tad teorētisko iznākumu aprēķina, izmantojot Al daudzumu reakcijas maisījumā.
Teorētiskais iznākums = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Ja faktisko ražu, kas iegūta eksperimentā, norāda kā 4,33 g, procentuālo ražu var aprēķināt šādi.
Procentuālais ienesīgums = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Kādas ir atomu ekonomikas un ienesīguma procentuālās līdzības?
- Gan atomu ekonomika, gan procentuālā raža ir procenti.
- Gan atoma ekonomija, gan procentuālā raža ir ļoti noderīga, lai noteiktu ķīmiskā procesa efektivitāti.
Kāda ir atšķirība starp atoma ekonomiku un procentuālo ienesīgumu?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Atomu ekonomika pret procentuālo ienesīgumu |
|
| Atomu ekonomika ir ķīmiskās sintēzes efektivitātes noteikšana attiecībā uz atomiem, kas izmantoti sintēzes reakcijas laikā. | Procentuālais iznākums ir faktiskā raža, kas iegūta ķīmiskās sintēzes reakcijas laikā attiecībā pret teorētisko iznākumu. |
| Mērķis | |
| Lai aprēķinātu procesa efektivitāti un noteiktu atomu izšķērdēšanu, tiek aprēķināta atomu ekonomika. | Procentuālo ražu aprēķina, lai noteiktu produkta daudzumu, kas tiek dots praktiski, salīdzinot ar teorētiskajām cerībām. |
| Aprēķins | |
| Atomu ekonomiju aprēķina, vēlamā produkta molējo masu dalot ar visu reaģentu molisko masu | Procentuālo ražu aprēķina, nirot produkta faktisko ražu no produkta teorētiskās ražas. |
Kopsavilkums - Atomu ekonomika pret procentuālo ienesīgumu
Atoma ekonomika un procentuālā raža ir procentuālās vērtības, kas tiek aprēķinātas attiecībā uz ķīmiskām reakcijām. Galvenā atšķirība starp atoma ekonomiju un procentuālo iznākumu ir tāda, ka atoma ekonomiju aprēķina, dalot vēlamā produkta molējo masu ar visu reaģentu molāro masu, savukārt procentuālo ražu aprēķina, nirot produkta faktisko ražu no teorētiskās izejas produkts.
