Sự khác biệt giữa nền kinh tế nguyên tử và sản lượng phần trăm
Share
Sự khác biệt chính - Nền kinh tế nguyên tử so với tỷ lệ phần trăm
Nền kinh tế nguyên tử và năng suất phần trăm được sử dụng để xác định hiệu quả tổng hợp hóa học. Xác định nền kinh tế nguyên tử là rất quan trọng bởi vì nó cung cấp chi tiết về quá trình xanh hơn như thế nào. Nó cũng chỉ ra sự lãng phí của các nguyên tử trong quá trình này. Tỷ lệ phần trăm là lượng sản phẩm được cung cấp bởi một phản ứng hóa học tương ứng với lượng tính toán dự kiến (số lượng lý thuyết). Sự khác biệt chính giữa nền kinh tế nguyên tử và tỷ lệ phần trăm là nền kinh tế nguyên tử được tính bằng cách chia khối lượng mol của sản phẩm mong muốn cho khối lượng mol của tất cả các chất phản ứng trong khi năng suất phần trăm được tính bằng cách lặn năng suất thực tế của sản phẩm từ năng suất lý thuyết của sản phẩm.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Kinh tế nguyên tử là gì
3. Tỷ lệ phần trăm năng suất là gì
4. Điểm tương đồng giữa nền kinh tế nguyên tử và tỷ lệ phần trăm
5. So sánh cạnh nhau - Nền kinh tế nguyên tử so với tỷ lệ phần trăm ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Kinh tế nguyên tử là gì?
Nền kinh tế nguyên tử hay hiệu suất nguyên tử là việc xác định hiệu quả của tổng hợp hóa học đối với các nguyên tử được sử dụng trong phản ứng tổng hợp. Nếu nền kinh tế nguyên tử là 100%, điều đó có nghĩa là tất cả các nguyên tử tham gia vào quá trình đã được sử dụng trong quá trình này. Điều này có nghĩa là tất cả các nguyên tử trong chất phản ứng đã được chuyển đổi thành nguyên tử của sản phẩm. Nếu nền kinh tế nguyên tử của một quá trình cao, nó được gọi là quá trình xanh.
Phương trình tính toán kinh tế nguyên tử
Việc xác định nền kinh tế nguyên tử có thể được thực hiện thông qua phương trình sau.
Nền kinh tế nguyên tử = (khối lượng mol của sản phẩm mong muốn / khối lượng mol của tất cả các chất phản ứng) x 100%
Hình 1: Sự biến đổi của nền kinh tế nguyên tử dựa trên các thông số khác nhau
Trong một quy trình lý tưởng, tất cả các nguyên tử trong các chất phản ứng được sử dụng hết bởi quá trình và được chuyển đổi thành chất phản ứng. Do đó, không có nguyên tử bị lãng phí. Nhưng trong các quy trình thực tế, nền kinh tế nguyên tử thấp hơn 100%. Điều này là do việc sản xuất các sản phẩm phụ thay vì chỉ đưa ra sản phẩm mong muốn. Đây là một mối quan tâm lớn khi nói đến quá trình tiêu thụ nguyên liệu thô chi phí cao.
Thí dụ
Sản xuất anhydrid maleic từ benzen. Đây là một phản ứng oxy hóa; các chất phản ứng tham gia vào quá trình này là benzen và oxy phân tử.
Benzen + 4,5oxygen → anhydrid maleic + 2carbon dioxide + 2 nước
Khối lượng mol của sản phẩm mong muốn = (12 × 4) + (16 × 3) + (1 × 2)
= 98 g / mol
Khối lượng mol của tất cả các chất phản ứng; benzen = (12 × 6) + (1 × 6)
= 78 g / mol
Oxy phân tử = 4,5 (16 × 2)
= 144 g / mol
Tổng khối lượng chất phản ứng = 78 + 144
= 222 g / mol
Nền kinh tế nguyên tử = (98/222) x 100%
= 44,14%
Tỷ lệ phần trăm năng suất là gì?
Tỷ lệ phần trăm (còn gọi là năng suất phần trăm) là năng suất thực tế thu được từ phản ứng tổng hợp hóa học, liên quan đến năng suất lý thuyết. Giá trị được đưa ra dưới dạng phần trăm. Năng suất thực tế là những gì chúng ta thu được từ thí nghiệm trong khi năng suất lý thuyết là giá trị được tính từ phương trình của phản ứng hóa học, xem xét cân bằng hóa học.
Khi tính năng suất lý thuyết, người ta nên xem xét thuốc thử giới hạn. Thuốc thử hạn chế hoặc chất phản ứng giới hạn là chất phản ứng quyết định lượng sản phẩm đã được tạo ra. Chất phản ứng giới hạn được tiêu thụ trong suốt phản ứng mà các chất phản ứng khác vẫn tồn tại ngay cả sau khi phản ứng kết thúc vì chúng là thuốc thử dư.
Cách tìm thuốc thử giới hạn?
Ví dụ: Chúng ta hãy xem xét phản ứng giữa Al (14 g) và Cl2 (4,25 g) khí. Sản phẩm cuối cùng là AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Số mol của Al hiện tại = 14 / 26,98 = 0,52 mol
Nốt ruồi của Cl2 hiện tại = 4,25 / 70,90 = 0,06 mol
Tỷ lệ cân bằng hóa học giữa Al và Cl2 = 2: 3
Do đó, 2 mol Al phản ứng với 3 mol Cl2. Sau đó, lượng Cl2 cần để phản ứng với 0,52 mol Al là = (3/2) x 0,52 = 0,78 mol
Nhưng, chỉ có 0,06 mol có mặt. Do đó, Cl2 là thuốc thử hạn chế ở đây. Sau đó, năng suất lý thuyết được tính bằng cách sử dụng lượng Al có trong hỗn hợp phản ứng.
Năng suất lý thuyết = (2/3) x 0,06 x 133,3 = 5,33 g
Nếu năng suất thực tế thu được từ thí nghiệm được đưa ra là 4,33g, thì năng suất phần trăm có thể được tính như sau.
Tỷ lệ phần trăm = (4,33 / 5,33) x 100% = 81,24%
Điểm tương đồng giữa nền kinh tế nguyên tử và tỷ lệ phần trăm?
- Cả nền kinh tế nguyên tử và tỷ lệ phần trăm đều là tỷ lệ phần trăm.
- Cả nền kinh tế nguyên tử và năng suất phần trăm đều rất hữu ích để xác định hiệu quả của quá trình hóa học.
Sự khác biệt giữa nền kinh tế nguyên tử và tỷ lệ phần trăm?
Kinh tế nguyên tử so với tỷ lệ phần trăm | |
| Nền kinh tế nguyên tử là sự xác định hiệu quả của tổng hợp hóa học đối với các nguyên tử được sử dụng trong phản ứng tổng hợp. | Năng suất phần trăm là năng suất thực tế thu được từ phản ứng tổng hợp hóa học, liên quan đến năng suất lý thuyết. |
| Mục đích | |
| Nền kinh tế nguyên tử được tính toán để ước tính hiệu quả của một quá trình và để xác định sự lãng phí của các nguyên tử. | Tỷ lệ phần trăm được tính toán để xác định lượng sản phẩm được đưa ra thực tế khi so sánh với các kỳ vọng lý thuyết. |
| Phép tính | |
| Nền kinh tế nguyên tử được tính bằng cách chia khối lượng mol của sản phẩm mong muốn cho khối lượng mol của tất cả các chất phản ứng | Tỷ lệ phần trăm được tính bằng cách lặn năng suất thực tế của sản phẩm từ năng suất lý thuyết của sản phẩm. |
Tóm tắt - Nền kinh tế nguyên tử so với tỷ lệ phần trăm
Nền kinh tế nguyên tử và năng suất phần trăm là giá trị phần trăm được tính toán liên quan đến các phản ứng hóa học. Sự khác biệt chính giữa nền kinh tế nguyên tử và năng suất phần trăm là nền kinh tế nguyên tử được tính bằng cách chia khối lượng mol của sản phẩm mong muốn cho khối lượng mol của tất cả các chất phản ứng trong khi năng suất phần trăm được tính bằng cách lặn năng suất thực tế của sản phẩm từ năng suất lý thuyết của sản phẩm.
Tài liệu tham khảo:
1. Thuốc thử giới hạn và năng suất phần trăm. Khan Academy, Có sẵn ở đây.
2. Nền kinh tế nguyên tử. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 tháng 2 năm 2018, Có sẵn tại đây.
Hình ảnh lịch sự:
1. Nền kinh tế nguyên tử V3 en en By Astrid 91 - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
