Kimyasal sentezin verimliliğini belirlemek için atom ekonomisi ve yüzde verim kullanılır. Atom ekonomisinin belirlenmesi çok önemlidir, çünkü sürecin ne kadar yeşil olduğuna dair ayrıntılar verir. Aynı zamanda işlem sırasında atomların israfını gösterir. Verim yüzdesi, hesaplanan beklenen miktara (teorik miktar) göre kimyasal reaksiyonla verilen ürün miktarıdır. Atom ekonomisi ve verim yüzdesi arasındaki temel fark atom ekonomisi, istenen ürünün molar kütlesinin tüm reaktanların molar kütlesine bölünmesi ile hesaplanırken, verim yüzdesi, ürünün gerçek veriminin, ürünün teorik veriminden dalılmasıyla hesaplanır..
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Atom Ekonomisi Nedir
3. Yüzde Verim Nedir
4. Atom Ekonomisi ile Yüzde Verim Arasındaki Benzerlikler
5. Yan Yana Karşılaştırma - Atom Ekonomisi ve Tablo Şeklinde Yüzde Getiri
6. Özet
Atom ekonomisi veya atom verimliliği bir kimyasal sentezin sentez reaksiyonu sırasında kullanılan atomlara göre etkinliğinin belirlenmesidir. Atom ekonomisi% 100 ise, işlem sırasında yer alan tüm atomların işlem sırasında kullanıldığı anlamına gelir. Bu, reaktanlardaki tüm atomların ürünün atomlarına dönüştürüldüğü anlamına gelir. Bir sürecin atom ekonomisi yüksekse, buna bir süreç denir. yeşil süreç.
Atom ekonomisinin belirlenmesi aşağıdaki denklemle yapılabilir.
Atom ekonomisi = (istenen ürünün molar kütlesi / tüm reaktanların molar kütlesi) x% 100
Şekil 1: Atom Ekonomisinin Farklı Parametrelere Dayalı Değişimi
İdeal bir işlemde, reaktanlardaki tüm atomlar işlem tarafından kullanılır ve reaktanlara dönüştürülür. Böylece atom israfı olmaz. Ancak gerçek süreçlerde, atom ekonomisi% 100'den düşüktür. Bu, sadece istenen ürünü vermek yerine yan ürünlerin üretiminden kaynaklanmaktadır. Yüksek maliyetli hammadde tüketme süreci söz konusu olduğunda bu büyük bir endişe kaynağıdır..
Benzenden maleik anhidrit üretimi. Bu bir oksidasyon reaksiyonudur; işlemde yer alan reaktanlar benzen ve moleküler oksijendir.
Benzen + 4.5 oksijen → maleik anhidrit + 2karbon dioksit + 2 su
İstenen ürünün mol kütlesi = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Tüm reaktanların molar kütlesi; benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Moleküler oksijen = 4.5 (16x2)
= 144 g / mol
Toplam reaktan kütlesi = 78 + 144
= 222 g / mol
Atom ekonomisi = (98/222) x% 100
=% 44,14
Verim yüzdesi (ayrıca denir) yüzde verim) bir kimyasal sentez reaksiyonundan elde edilen gerçek verim, teorik verime göre. Değer yüzde olarak verilir. Gerçek verim deneyden elde ettiğimiz, teorik verim ise stokiyometri dikkate alınarak kimyasal reaksiyon denkleminden hesaplanan değerdir..
Teorik verimi hesaplarken, sınırlayıcı reaktifi dikkate almak gerekir. Sınırlayıcı reaktif veya sınırlayıcı reaktan, ürünün ne kadarının yapıldığını belirleyen reaktandır. Sınırlayıcı reaktan, reaksiyonun tamamlanmasından sonra bile diğer reaktanların kaldığı durumlarda reaksiyon sırasında tüketilir çünkü fazla reaktiflerdir.
Örn: Al (14 g) ve Cl arasındaki reaksiyonu ele alalım2 (4.25 g) gaz. Nihai ürün AlCl'dir3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Mevcut Al'nin molleri = 14 /26.98 = 0.52 mol
Cl molleri2 mevcut = 4.25 / 70.90 = 0.06 mol
Al ve Cl arasındaki stokiyometrik oran2 = 2: 3
Bu nedenle, 2 mol Al, 3 mol Cl ile reaksiyona girer2. Sonra Cl miktarı2 0.52 mol Al ile reaksiyona girmesi için gereken = (3/2) x 0.52 = 0.78 mol
Ancak, sadece 0.06 mol mevcuttur. Bu nedenle, Cl2 burada sınırlayıcı reaktiftir. Daha sonra teorik verim, reaksiyon karışımında mevcut olan Al miktarı kullanılarak hesaplanır..
Teorik verim = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Deneyden elde edilen gerçek verim 4.33 g olarak verilirse, verim yüzdesi aşağıdaki gibi hesaplanabilir..
Verim yüzdesi = (4,33 / 5,33) x% 100 =% 81,24
Atom Ekonomisi ve Yüzde Verim | |
Atom ekonomisi, kimyasal sentezin sentez reaksiyonu sırasında kullanılan atomlara göre etkinliğinin belirlenmesidir. | Verim yüzdesi, teorik verime göre bir kimyasal sentez reaksiyonundan elde edilen gerçek verimdir. |
amaç | |
Atom ekonomisi, bir sürecin verimliliğini tahmin etmek ve atomların israfını belirlemek için hesaplanır. | Teorik beklentilere göre pratik olarak verilen ürün miktarını belirlemek için yüzde verim hesaplanır. |
Hesaplama | |
Atom ekonomisi, istenen ürünün molar kütlesini tüm reaktanların molar kütlesine bölerek hesaplanır. | Verim yüzdesi, ürünün gerçek veriminin, ürünün teorik veriminden daraltılmasıyla hesaplanır. |
Atom ekonomisi ve yüzde verim, kimyasal reaksiyonlar açısından hesaplanan yüzde değerlerdir. Atom ekonomisi ve verim yüzdesi arasındaki temel fark, atom ekonomisinin, istenen ürünün molar kütlesini tüm reaktanların molar kütlesine bölerek hesaplanması, yüzde verimin ise ürünün gerçek veriminin teorik verimden daraltılmasıyla hesaplanmasıdır. ürün.
1. “Reaktifleri ve verim yüzdesini sınırlama.” Khan Academy, Buradan ulaşabilirsiniz.
2. “Atom ekonomisi.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 Şubat 2018, Burada mevcut.
1. ”Atom ekonomisi V3 tr” Astrid 91 tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 4.0)