Razlika između Atomske ekonomije i procentualnog prinosa

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 13:33

Ključna razlika – Atomska ekonomija u odnosu na postotak prinosa

Ekonomija atoma i procenat prinosa se koriste za određivanje efikasnosti hemijske sinteze. Određivanje ekonomije atoma je veoma važno jer daje detalje o tome koliko je proces zeleniji. Takođe ukazuje na rasipanje atoma tokom procesa. Procenat prinosa je količina proizvoda dobijena hemijskom reakcijom u odnosu na očekivanu izračunatu količinu (teoretska količina). Ključna razlika između ekonomije atoma i procentualnog prinosa je u tome što se ekonomičnost atoma izračunava dijeljenjem molarne mase željenog proizvoda s molarnom masom svih reaktanata, dok se postotak prinosa izračunava poniranjem stvarnog prinosa proizvoda od teoretskog prinosa proizvod.

Šta je Atom Economy?

Ekonomija atoma ili efikasnost atoma je određivanje efikasnosti hemijske sinteze u odnosu na atome koji se koriste tokom reakcije sinteze. Ako je ekonomičnost atoma 100%, to znači da su svi atomi koji su bili uključeni u proces korišteni tokom procesa. To znači da su svi atomi u reaktantima pretvoreni u atome proizvoda. Ako je ekonomičnost atoma procesa visoka, to se naziva zeleni proces.

Jednačina za proračun atomske ekonomije

Određivanje ekonomije atoma može se obaviti pomoću sljedeće jednačine.

Ekonomija atoma=(molarna masa željenog proizvoda/molarna masa svih reaktanata) x 100%

Slika 1: Varijacija ekonomije atoma na osnovu različitih parametara

U idealnom procesu, svi atomi u reaktantima se troše procesom i pretvaraju u reaktante. Dakle, nijedan atom se ne troši. Ali u stvarnim procesima, ekonomičnost atoma je niža od 100%. To je zbog proizvodnje nusproizvoda umjesto davanja samo željenog proizvoda. Ovo je velika briga kada je u pitanju proces koji troši skupe sirovine.

Primjer

Proizvodnja anhidrida maleinske kiseline iz benzena. Ovo je reakcija oksidacije; reaktanti uključeni u proces su benzen i molekularni kisik.

Benzen + 4,5 kisik → anhidrid maleinske kiseline + 2 ugljični dioksid + 2 voda

Molarna masa željenog proizvoda=(12×4) + (16×3) + (1×2)

=98 g/mol

Molarna masa svih reaktanata; benzen=(12×6) + (1×6)

=78 g/mol

Molekularni kiseonik=4,5(16×2)

=144 g/mol

Ukupna masa reaktanata=78 + 144

=222 g/mol

Atom ekonomija=(98/222) x 100%

=44,14%

Šta je postotak prinosa?

Procentualni prinos (koji se naziva i postotak prinosa) je stvarni prinos dobijen reakcijom hemijske sinteze, u odnosu na teorijski prinos. Vrijednost je data kao postotak. Stvarni prinos je ono što dobijamo iz eksperimenta, dok je teoretski prinos vrijednost izračunata iz jednačine hemijske reakcije, uzimajući u obzir stehiometriju.

Prilikom izračunavanja teoretskog prinosa treba uzeti u obzir ograničavajući reagens. Ograničavajući reagens ili ograničavajući reaktant je reaktant koji određuje koliki je dio proizvoda napravljen. Ograničavajući reaktant se troši tokom reakcije pri čemu ostali reaktanti ostaju čak i nakon završetka reakcije jer su višak reagensa.

Kako pronaći ograničavajući reagens?

Ex: Razmotrimo reakciju između Al (14 g) i Cl₂ (4,25 g) gasa. Konačni proizvod je AlCl_3.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Prisutni molovi Al=14 /26,98=0,52 mol

Prisutni molovi Cl_{2=4,25 / 70,90=0,06 mol}

Stehiometrijski odnos između Al i Cl_2=2:3

Dakle, 2 mola Al reaguju sa 3 mola Cl₂. Tada količina Cl_{2 potrebna za reakciju sa 0,52 mol Al je=(3/2) x 0,52=0,78 mol}

Ali, prisutno je samo 0,06 mol. Stoga je Cl_{2 ovde ograničavajući reagens. Zatim se teoretski prinos izračunava koristeći količinu Al prisutnog u reakcionoj smjesi.}

Teoretski prinos=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 g

Ako je stvarni prinos dobijen iz eksperimenta dat kao 4,33g, tada se postotak prinosa može izračunati na sljedeći način.

Procentualni prinos=(4,33 / 5,33) x 100%=81,24%

Koje su sličnosti između Atomske ekonomije i procentualnog prinosa?

• I ekonomičnost atoma i procentualni prinos su procenti.
• I ekonomičnost atoma i procentualni prinos su veoma korisni za određivanje efikasnosti hemijskog procesa.

Koja je razlika između Atomske ekonomije i procentualnog prinosa?

Atom Ekonomija vs postotak prinosa
Ekonomija atoma je određivanje efikasnosti hemijske sinteze u odnosu na atome koji se koriste tokom reakcije sinteze.	Procentualni prinos je stvarni prinos dobijen reakcijom hemijske sinteze, u odnosu na teorijski prinos.
Svrha
Ekonomija atoma se izračunava za procjenu efikasnosti procesa i za određivanje otpada atoma.	Procentualni prinos se izračunava kako bi se praktično odredila količina proizvoda u poređenju sa teorijskim očekivanjima.
Izračun
Ekonomija atoma se izračunava dijeljenjem molarne mase željenog proizvoda s molarnom masom svih reaktanata	Procentualni prinos se izračunava poniranjem stvarnog prinosa proizvoda od teoretskog prinosa proizvoda.

Sažetak – Atomska ekonomija u odnosu na postotak prinosa

Ekonomija atoma i procentualni prinos su procentualne vrijednosti koje se izračunavaju u odnosu na hemijske reakcije. Ključna razlika između ekonomije atoma i procentualnog prinosa je u tome što se ekonomičnost atoma izračunava dijeljenjem molarne mase željenog proizvoda s molarnom masom svih reaktanata, dok se postotak prinosa izračunava poniranjem stvarnog prinosa proizvoda od teoretskog prinosa proizvod.