Differenza chiave: economia atomica vs rendimento percentuale
Economia atomica e resa percentuale vengono utilizzati per determinare l'efficienza della sintesi chimica. La determinazione dell'economia atomica è molto importante perché fornisce dettagli su quanto sia più verde il processo. Indica anche lo spreco di atomi durante il processo. La resa percentuale è la quantità di prodotto data da una reazione chimica rispetto alla quantità calcolata prevista (la quantità teorica). La differenza chiave tra l'economia atomica e la resa percentuale è quella l'economia atomica viene calcolata dividendo la massa molare del prodotto desiderato per la massa molare di tutti i reagenti mentre la resa percentuale viene calcolata sottraendo la resa effettiva del prodotto dalla resa teorica di il prodotto.
Cos'è Atom Economy?
Economia atomica o efficienza atomica è la determinazione dell'efficienza di una sintesi chimica rispetto agli atomi utilizzati durante la reazione di sintesi. Se l'economia atomica è del 100%, significa che tutti gli atomi coinvolti nel processo sono stati utilizzati durante il processo. Ciò significa che tutti gli atomi nei reagenti sono stati convertiti in atomi del prodotto. Se l'economia atomica di un processo è elevata, si parla di processo verde.
Equazione per il calcolo dell'economia atomica
La determinazione dell'economia atomica può essere effettuata tramite la seguente equazione.
Economia atomica=(massa molare del prodotto desiderato/massa molare di tutti i reagenti) x 100%
Figura 1: Variazione dell'economia atomica in base a diversi parametri
In un processo ideale, tutti gli atomi nei reagenti vengono consumati dal processo e convertiti in reagenti. Quindi, nessun atomo è sprecato. Ma nei processi reali, l'economia atomica è inferiore al 100%. Ciò è dovuto alla produzione di sottoprodotti invece di fornire solo il prodotto desiderato. Questa è una delle principali preoccupazioni quando si tratta del processo che consuma materie prime ad alto costo.
Esempio
Produzione di anidride maleica dal benzene. Questa è una reazione di ossidazione; i reagenti coinvolti nel processo sono benzene e ossigeno molecolare.
Benzene + 4,5ossigeno → anidride maleica + 2anidride carbonica + 2acqua
Massa molare del prodotto desiderato=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 g/mol
Massa molare di tutti i reagenti; benzene=(12×6) + (1×6)
=78 g/mol
Ossigeno molecolare=4,5(16×2)
=144 g/mol
La massa totale dei reagenti=78 + 144
=222 g/mol
Economia atomica=(98/222) x 100%
=44,14%
Che cos'è il rendimento percentuale?
Resa percentuale (detta anche resa percentuale) è la resa effettiva ottenuta da una reazione di sintesi chimica, rispetto alla resa teorica. Il valore è espresso in percentuale. La resa effettiva è quella che otteniamo dall'esperimento mentre la resa teorica è il valore calcolato dall'equazione della reazione chimica, considerando la stechiometria.
Quando si calcola la resa teorica, si dovrebbe considerare il reagente limitante. Il reagente limitante o il reagente limitante è il reagente che determina la quantità di prodotto prodotta. Il reagente limitante viene consumato durante la reazione dove altri reagenti rimangono anche dopo il completamento della reazione perché sono reagenti in eccesso.
Come trovare il reagente limitante?
Es: Consideriamo la reazione tra Al (14 g) e Cl2 (4,25 g). Il prodotto finale è AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Le tue moli di Al presenti=14 /26,98=0,52 mol
Le moli di Cl2 presenti=4,25 / 70,90=0,06 mol
Rapporto stechiometrico tra Al e Cl2=2:3
Quindi, 2 moli di Al reagiscono con 3 moli di Cl2. Quindi la quantità di Cl2 necessaria per reagire con 0,52 mol di Al è=(3/2) x 0,52=0,78 mol
Ma sono presenti solo 0,06 mol. Pertanto, Cl2 è il reagente limitante qui. Quindi si calcola la resa teorica utilizzando la quantità di Al presente nella miscela di reazione.
Resa teorica=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 g
Se la resa effettiva ottenuta dall'esperimento è di 4,33 g, la resa percentuale può essere calcolata come segue.
Rendimento percentuale=(4,33 / 5,33) x 100%=81,24%
Quali sono le somiglianze tra economia atomica e rendimento percentuale?
- Sia l'economia atomica che la resa percentuale sono percentuali.
- Sia l'economia atomica che la resa percentuale sono molto utili per determinare l'efficienza di un processo chimico.
Qual è la differenza tra economia atomica e rendimento percentuale?
Economia atomica vs rendimento percentuale |
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| Economia atomica è la determinazione dell'efficienza di una sintesi chimica rispetto agli atomi utilizzati durante la reazione di sintesi. | La resa percentuale è la resa effettiva ottenuta da una reazione di sintesi chimica, rispetto alla resa teorica. |
| Scopo | |
| L'economia atomica è calcolata per stimare l'efficienza di un processo e per determinare lo spreco di atomi. | La resa percentuale viene calcolata per determinare la quantità di prodotto somministrata praticamente rispetto alle aspettative teoriche. |
| Calcolo | |
| L'economia atomica si calcola dividendo la massa molare del prodotto desiderato per la massa molare di tutti i reagenti | La resa percentuale viene calcolata sottraendo la resa effettiva del prodotto dalla resa teorica del prodotto. |
Riepilogo – Economia atomica vs rendimento percentuale
Economia atomica e rendimento percentuale sono valori percentuali calcolati in relazione alle reazioni chimiche. La differenza chiave tra l'economia atomica e la resa percentuale è quella l'economia atomica viene calcolata dividendo la massa molare del prodotto desiderato per la massa molare di tutti i reagenti mentre la resa percentuale viene calcolata sottraendo la resa effettiva del prodotto dalla resa teorica di il prodotto.
