Unterschied zwischen Atomökonomie und prozentualer Ausbeute

Hauptunterschied - Atomökonomie vs. prozentualer Ertrag
 

Atomökonomie und prozentuale Ausbeute werden verwendet, um die Effizienz der chemischen Synthese zu bestimmen. Die Bestimmung der Atomökonomie ist sehr wichtig, weil sie Details darüber enthält, wie umweltfreundlicher der Prozess ist. Es zeigt auch die Verschwendung von Atomen während des Prozesses an. Die prozentuale Ausbeute ist die Produktmenge, die durch eine chemische Reaktion bezogen auf die erwartete berechnete Menge (die theoretische Menge) angegeben wird. Der Hauptunterschied zwischen Atomökonomie und prozentualer Ausbeute ist das Die Atomökonomie wird berechnet, indem die Molmasse des gewünschten Produkts durch die Molmasse aller Reaktanten dividiert wird, während die prozentuale Ausbeute berechnet wird, indem die tatsächliche Ausbeute des Produkts aus der theoretischen Ausbeute des Produkts errechnet wird.   

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Atomwirtschaft? 
3. Was ist der prozentuale Ertrag?
4. Ähnlichkeiten zwischen Atomökonomie und prozentualer Ausbeute
5. Side-by-Side-Vergleich - Atomökonomie und prozentuale Ausbeute in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist Atomwirtschaft??

Atomwirtschaft oder Atomeffizienz ist die Bestimmung der Effizienz einer chemischen Synthese in Bezug auf die während der Synthesereaktion verwendeten Atome. Wenn die Atomökonomie 100% beträgt, bedeutet dies, dass alle Atome, die an dem Prozess beteiligt waren, während des Prozesses verwendet wurden. Dies bedeutet, dass alle Atome in den Reaktanten in Atome des Produkts umgewandelt wurden. Wenn die Atomökonomie eines Prozesses hoch ist, spricht man von a grüner Prozess.

Gleichung für die Berechnung der Atomökonomie

Die Bestimmung der Atomökonomie kann über die folgende Gleichung erfolgen.

Atomökonomie = (Molmasse des gewünschten Produkts / Molmasse aller Reaktanten) x 100%

Abbildung 1: Variation der Atomökonomie basierend auf verschiedenen Parametern

In einem idealen Prozess werden alle Atome in den Reaktanten durch den Prozess verbraucht und in Reaktanten umgewandelt. Daher wird kein Atom verschwendet. In tatsächlichen Prozessen liegt die Atomökonomie jedoch unter 100%. Dies ist auf die Herstellung von Nebenprodukten zurückzuführen, anstatt nur das gewünschte Produkt zu liefern. Dies ist ein wichtiges Anliegen, wenn es um den Prozess geht, der kostspielige Rohstoffe verbraucht.

Beispiel

Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus Benzol. Dies ist eine Oxidationsreaktion; Die an dem Prozess beteiligten Reaktanten sind Benzol und molekularer Sauerstoff.

Benzol + 4,5 Sauerstoff → Maleinsäureanhydrid + 2 Kohlendioxid + 2 Wasser

Molmasse des gewünschten Produkts = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)

                                                     = 98 g / mol

Molmasse aller Reaktanten; Benzol = (12 × 6) + (1 × 6)

                                                            = 78 g / mol

Molekularer Sauerstoff = 4,5 (16 × 2)

 = 144 g / mol

Die Gesamtmasse der Reaktanten betrug 78 + 144

= 222 g / mol

Atomökonomie = (98/222) x 100%

= 44,14%

Was ist der prozentuale Ertrag??

Prozentuale Ausbeute (auch genannt) prozentuale Ausbeute) ist die tatsächliche Ausbeute, die aus einer chemischen Synthesereaktion bezogen auf die theoretische Ausbeute erhalten wird. Der Wert wird in Prozent angegeben. Die tatsächliche Ausbeute ist das, was wir aus dem Experiment erhalten, während die theoretische Ausbeute der Wert ist, der aus der Gleichung der chemischen Reaktion unter Berücksichtigung der Stöchiometrie berechnet wird.

Bei der Berechnung der theoretischen Ausbeute sollte das Grenzreagenz berücksichtigt werden. Begrenzungsreagenz oder begrenzender Reaktant ist der Reaktant, der bestimmt, wie viel des Produkts hergestellt wurde. Der begrenzende Reaktant wird während der Reaktion verbraucht, wobei andere Reaktanten auch nach Beendigung der Reaktion verbleiben, da es sich um überschüssige Reagenzien handelt.

So finden Sie das limitierende Reagenz?

Beispiel: Betrachten wir die Reaktion zwischen Al (14 g) und Cl₂ (4,25 g) Gas. Das Endprodukt ist AlCl₃.

2Al + 3Cl₂     → 2AlCl₃

Die Molmenge an Al liegt bei 14 / 26,98 = 0,52 Mol

Die Mole von Cl₂ vorhanden = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol

Stöchiometrisches Verhältnis zwischen Al und Cl₂ = 2: 3

Daher reagieren 2 Mol Al mit 3 Mol Cl₂. Dann Menge an Cl₂ zur Reaktion mit 0,52 mol Al ist = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol

Es sind jedoch nur 0,06 mol vorhanden. Daher ist Cl₂ ist hier das limitierende Reagenz. Dann wird die theoretische Ausbeute unter Verwendung der im Reaktionsgemisch vorhandenen Al-Menge berechnet.

Theoretische Ausbeute = (2/3) × 0,06 × 133,3 = 5,33 g

Wenn die aus dem Experiment erhaltene tatsächliche Ausbeute mit 4,33 g angegeben wird, kann die prozentuale Ausbeute wie folgt berechnet werden.

Prozentuale Ausbeute = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Atomökonomie und prozentualer Ausbeute?

• Sowohl die Atomökonomie als auch die prozentuale Ausbeute sind Prozente.
• Sowohl die Atomökonomie als auch die prozentuale Ausbeute sind sehr nützlich, um die Effizienz eines chemischen Prozesses zu bestimmen.

Was ist der Unterschied zwischen Atomökonomie und prozentualer Ausbeute?

Atomökonomie gegen prozentuale Ausbeute
Atomökonomie ist die Bestimmung der Effizienz einer chemischen Synthese in Bezug auf die während der Synthesereaktion verwendeten Atome.	Die prozentuale Ausbeute ist die tatsächliche Ausbeute, die aus einer chemischen Synthesereaktion bezogen auf die theoretische Ausbeute erhalten wird.
Zweck
Die Atomökonomie wird berechnet, um die Effizienz eines Prozesses abzuschätzen und die Verschwendung von Atomen zu bestimmen.	Die prozentuale Ausbeute wird berechnet, um die Produktmenge zu bestimmen, die praktisch im Vergleich zu den theoretischen Erwartungen angegeben wird.
Berechnung
Die Atomökonomie wird berechnet, indem die Molmasse des gewünschten Produkts durch die Molmasse aller Reaktanten dividiert wird	Die prozentuale Ausbeute wird berechnet, indem die tatsächliche Ausbeute des Produkts aus der theoretischen Ausbeute des Produkts ermittelt wird.

Zusammenfassung - Atomwirtschaft vs. Prozentsatz

Atomökonomie und prozentuale Ausbeute sind Prozentwerte, die für chemische Reaktionen berechnet werden. Der Hauptunterschied zwischen Atomökonomie und prozentualer Ausbeute besteht darin, dass die Atomökonomie berechnet wird, indem die Molmasse des gewünschten Produkts durch die Molmasse aller Reaktanten dividiert wird, während die prozentuale Ausbeute berechnet wird, indem die tatsächliche Ausbeute des Produkts von der theoretischen Ausbeute von 10 ° C abgezogen wird das Produkt.

Referenz:

1. "Begrenzung der Reagenzien und prozentuale Ausbeute". Khan Academy, Hier verfügbar.
2. „Atomökonomie“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. Februar 2018, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Atom economy V3 de" Von Astrid 91 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia