Anahtar Fark – Atom Ekonomisi ve Yüzde Verim
Kimyasal sentezin verimliliğini belirlemek için atom ekonomisi ve yüzde verimi kullanılır. Atom ekonomisinin belirlenmesi, sürecin ne kadar yeşil olduğu hakkında ayrıntılı bilgi verdiği için çok önemlidir. Ayrıca işlem sırasında atomların israfını da gösterir. Yüzde verim, beklenen hesaplanan miktara (teorik miktar) göre bir kimyasal reaksiyonla verilen ürün miktarıdır. temel fark atom ekonomisi ve yüzde verim arasında atom ekonomisi, istenen ürünün molar kütlesini tüm reaktanların molar kütlesine bölerek hesaplanırken, yüzde verim, ürünün gerçek verimini teorik verimden ayırarak hesaplanır. ürün.
Atom Ekonomisi Nedir?
Atom ekonomisi veya atom verimliliği, sentez reaksiyonu sırasında kullanılan atomlara göre bir kimyasal sentezin etkinliğinin belirlenmesidir. Atom ekonomisi %100 ise, sürece dahil olan tüm atomlar işlem sırasında kullanılmış demektir. Bu, reaktanlardaki tüm atomların ürünün atomlarına dönüştürüldüğü anlamına gelir. Bir sürecin atom ekonomisi yüksekse buna yeşil süreç denir.
Atom Ekonomisi Hesaplama Denklemi
Atom ekonomisinin belirlenmesi aşağıdaki denklemle yapılabilir.
Atom ekonomisi=(istenen ürünün molar kütlesi/tüm reaktanların molar kütlesi) x %100
Şekil 1: Atom Ekonomisinin Farklı Parametrelere Göre Değişimi
İdeal bir proseste, reaktanlardaki tüm atomlar proses tarafından tüketilir ve reaktanlara dönüştürülür. Bu nedenle, hiçbir atom israf edilmez. Ancak gerçek süreçlerde atom ekonomisi %100'ün altındadır. Bunun nedeni sadece istenilen ürünü vermek yerine yan ürünlerin üretilmesidir. Bu, yüksek maliyetli hammaddelerin tüketildiği süreç söz konusu olduğunda büyük bir endişe kaynağıdır.
Örnek
Benzenden maleik anhidrit üretimi. Bu bir oksidasyon reaksiyonudur; sürece dahil olan reaktanlar benzen ve moleküler oksijendir.
Benzen + 4.5oksijen → maleik anhidrit + 2karbon dioksit + 2su
İstenen ürünün molar 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(16×2)
=144 g/mol
Tepkenlerin toplam kütlesi=78 + 144
=222 g/mol
Atom ekonomisi=(98/222) x %100
=%44,14
Yüzde Verim Nedir?
Yüzde verim (aynı zamanda yüzde verim olarak da adlandırılır), teorik verime göre bir kimyasal sentez reaksiyonundan elde edilen gerçek verimdir. Değer yüzde olarak verilir. Gerçek verim deneyden elde ettiğimiz değerdir, teorik verim ise stokiyometri dikkate alınarak kimyasal reaksiyon denkleminden hesaplanan değerdir.
Teorik verimi hesaplarken, sınırlayıcı reaktif dikkate alınmalıdır. Sınırlayıcı reaktif veya sınırlayıcı reaktan, ürünün ne kadarının yapıldığını belirleyen reaktandır. Sınırlayıcı reaktant, aşırı reaktif oldukları için reaksiyon tamamlandıktan sonra bile diğer reaktanların kaldığı reaksiyon sırasında tüketilir.
Sınırlayıcı Reaktif Nasıl Bulunur?
Örn: Al (14 g) ve Cl2 (4.25 g) gazı arasındaki reaksiyonu ele alalım. Son ürün AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Molün Al mevcut=14 /26.98=0.52 mol
Cl2 mevcut mol=4,25 / 70,90=0,06 mol
Al ve Cl2=2:3 arasındaki stokiyometrik oran
Bu nedenle, 2 mol Al, 3 mol Cl2 ile reaksiyona girer. O zaman 0,52 mol Al ile reaksiyona girmek için gereken Cl2 miktarı=(3/2) x 0.52=0.78 mol
Fakat, sadece 0.06 mol mevcuttur. Bu nedenle, burada Cl2 sınırlayıcı reaktiftir. Daha sonra teorik verim, reaksiyon karışımında bulunan Al miktarı kullanılarak hesaplanır.
Teorik verim=(2/3) x 0,06 x 133.3=5,33 g
Deneyden elde edilen gerçek verim 4.33g olarak verilirse, yüzde verim aşağıdaki gibi hesaplanabilir.
Yüzde verim=(4,33 / 5,33) x %100=%81,24
Atom Ekonomisi ile Yüzde Verim Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Hem atom ekonomisi hem de yüzde verimi yüzdelerdir.
- Hem atom ekonomisi hem de yüzde verim, bir kimyasal işlemin verimliliğini belirlemek için çok faydalıdır.
Atom Ekonomisi ile Yüzde Verim Arasındaki Fark Nedir?
Atom Ekonomisi ve Yüzde Verimi |
|
| Atom ekonomisi, sentez reaksiyonu sırasında kullanılan atomlara göre bir kimyasal sentezin etkinliğinin belirlenmesidir. | Yüzde verim, teorik verime göre bir kimyasal sentez reaksiyonundan elde edilen gerçek verimdir. |
| Amaç | |
| Atom ekonomisi, bir sürecin verimliliğini tahmin etmek ve atom israfını belirlemek için hesaplanır. | Yüzde verim, teorik beklentilere kıyasla pratik olarak verilen ürün miktarını belirlemek için hesaplanır. |
| Hesaplama | |
| Atom ekonomisi, istenen ürünün molar kütlesinin tüm reaktanların molar kütlesine bölünmesiyle hesaplanır | Yüzde verim, ürünün gerçek verimini ürünün teorik veriminden ayırarak hesaplanır. |
Özet – Atom Ekonomisi ve Yüzde Verim
Atom ekonomisi ve yüzde verimi, kimyasal reaksiyonlara göre hesaplanan yüzde değerleridir. temel fark atom ekonomisi ve yüzde verim arasında atom ekonomisi, istenen ürünün molar kütlesini tüm reaktanların molar kütlesine bölerek hesaplanırken, yüzde verim, ürünün gerçek verimini teorik verimden ayırarak hesaplanır. ürün.
