Aatomimajanduse ja protsentuaalse saagikuse erinevus

Peamine erinevus - aatomimajandus vs protsentuaalne saagis
 

Keemilise sünteesi efektiivsuse määramiseks kasutatakse aatomimajandust ja protsendilist saagist. Aatomimajanduse kindlaksmääramine on väga oluline, kuna see annab üksikasju protsessi keskkonnasäästlikkuse kohta. See näitab ka aatomite raiskamist protsessi käigus. Protsentuaalne saagis on keemilise reaktsiooni käigus saadud produkti kogus, võrreldes eeldatud arvutatud kogusega (teoreetiline kogus). Aatomimajanduse ja protsendilise saagise peamine erinevus on see aatomi kokkuhoid arvutatakse jagades soovitud produkti molaarmassi kõigi reagentide molaarmassiga, samas kui protsentuaalne saagis arvutatakse toote tegeliku saagise jagamisel toote teoreetilise saagisega.   

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on aatomimajandus 
3. Mis on protsendiline tootlus?
4. Aatomimajanduse ja protsendilise tootluse sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - aatomimajandus vs protsendiline saagis tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on aatomimajandus?

Aatomimajandus või aatomi efektiivsus on keemilise sünteesi efektiivsuse määramine sünteesireaktsiooni käigus kasutatud aatomite suhtes. Kui aatomimajandus on 100%, tähendab see, et protsessi käigus on kasutatud kõiki protsessis osalenud aatomeid. See tähendab, et kõik reagentide aatomid on muundatud produkti aatomiteks. Kui protsessi aatomimajandus on kõrge, nimetatakse seda a-ks roheline protsess.

Aatomimajanduse arvutamise võrrand

Aatomimajanduse saab määrata järgmise võrrandi abil.

Aatomimajandus = (soovitud produkti molaarmass / kõigi reagentide molaarmass) x 100%

Joonis 1: Aatomimajanduse varieeruvus erinevate parameetrite alusel

Ideaalses protsessis kasutatakse protsessi käigus ära kõik reagentide aatomid ja need muundatakse reagentideks. Seega ei raisata ühtegi aatomit. Kuid tegelikes protsessides on aatomimajandus madalam kui 100%. Selle põhjuseks on kõrvalsaaduste tootmine, selle asemel, et anda ainult soovitud toode. See on suur mure, kui rääkida protsessist, kus tarbitakse kõrge hinnaga toorainet.

Näide

Maleiinanhüdriidi tootmine benseenist. See on oksüdatsioonireaktsioon; protsessis osalevad reagendid on benseen ja molekulaarne hapnik.

Benseen + 4,5oksügeen → maleiinanhüdriid + 2 süsinikdioksiid + 2vesi

Soovitud toote 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 protsendiline tootlus??

Protsentuaalne saagis (nimetatakse ka saagise protsent) on keemilise sünteesi käigus saadud tegelik saagis teoreetilise saagise suhtes. Väärtus on esitatud protsentides. Tegelik saagis on see, mille saame eksperimendist, samas kui teoreetiline saagis on väärtus, mis arvutatakse keemilise reaktsiooni võrrandist, võttes arvesse stöhhiomeetriat..

Teoreetilise saagise arvutamisel tuleks arvestada piirava reagendiga. Piiravaks reagendiks või reagendiks on reagent, mis määrab, kui palju tootest on valmistatud. Piiravat reagenti tarbitakse reaktsiooni ajal, kus teisi reagente jääb alles ka pärast reaktsiooni lõppu, kuna need on üleliigsed reagendid.

Kuidas leida piiravat reagenti?

Näide: Vaatleme reaktsiooni Al (14 g) ja Cl vahel₂ (4,25 g) gaasi. Lõppsaadus on AlCl₃.

2Al + 3Cl₂     → 2AlCl₃

Teil on Al mooli = 14 / 26,98 = 0,52 mol

Cl moolid₂ kohal = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol

Stöhhiomeetriline suhe Al ja Cl vahel₂ = 2: 3

Seetõttu reageerib 2 mooli Al 3 mooli Cl-ga₂. Siis Cl kogus₂ 0,52 mol Al-ga reageerimiseks on = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol

Kuid seda on ainult 0,06 mooli. Seetõttu on Cl₂ on siin piirav reaktiiv. Seejärel arvutatakse teoreetiline saagis, kasutades reaktsioonisegus oleva Al kogust.

Teoreetiline saagis = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g

Kui katses saadud tegelik saagis on 4,33 g, saab protsentuaalse saagise arvutada järgmiselt.

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

Millised on aatomimajanduse ja protsentuaalse tootluse sarnasused??

• Protsentideks on nii aatomimajandus kui ka protsent saagis.
• Keemilise protsessi efektiivsuse määramiseks on väga kasulik nii aatomimajandus kui ka protsendiline saagis.

Milline on erinevus aatomimajanduse ja protsendilise tootluse vahel?

Aatomimajandus vs protsendiline saagis
Aatomimajandus on keemilise sünteesi efektiivsuse määramine sünteesireaktsiooni käigus kasutatud aatomite suhtes.	Protsentuaalne saagis on keemilise sünteesi reaktsioonil saadud tegelik saagis teoreetilise saagise suhtes.
Eesmärk
Aatomimajandus arvutatakse protsessi efektiivsuse hindamiseks ja aatomite raiskamise määramiseks.	Protsentuaalne saagis arvutatakse selleks, et määrata toote kogus praktiliselt võrreldes teoreetiliste ootustega.
Arvutus
Aatomimajandus arvutatakse jagades soovitud produkti molaarmassi kõigi reagentide molaarmassiga	Protsendisaak arvutatakse toote tegeliku saagise jagamisel toote teoreetilisest saagisest.

Kokkuvõte - aatomimajandus vs protsendiline saagis

Aatomimajandus ja protsendiline saagis on protsentuaalsed väärtused, mis arvutatakse keemiliste reaktsioonide põhjal. Aatomimajanduse ja protsendilise saagise peamine erinevus seisneb selles, et aatomimajandus arvutatakse jagades soovitud produkti molaarmassi kõigi reagentide molaarmassiga, samas kui protsendiline saagis arvutatakse toote tegeliku saagise jagamisel toote teoreetilise saagisega. toode.

Viide:

1. “Reaktiivide ja saagise protsent piiramine”. Khani Akadeemia, saadaval siit.
2. “Aatomimajandus”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 28. veebruar 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. “Aatomimajandus V3 et” autor Astrid 91 - Oma töö (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu