Sự khác biệt giữa nền kinh tế nguyên tử và phần trăm năng suất

2024 Tác giả: Alex Aldridge | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 13:53

Sự khác biệt chính - Nền kinh tế nguyên tử so với phần trăm lợi nhuận

Tiết kiệm nguyên tử và hiệu suất phần trăm được sử dụng để xác định hiệu suất của quá trình tổng hợp hóa học. Việc xác định nền kinh tế nguyên tử là rất quan trọng vì nó cung cấp thông tin 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. Hiệu suất phần trăm là lượng sản phẩm được tạo ra bởi một phản ứng hóa học so với lượng tính toán dự kiến (lượng lý thuyết). Sự khác biệt chính giữa nền kinh tế nguyên tử và hiệu suất phần trăm là nền kinh tế nguyên tử được tính bằng cách lấy khối lượng mol của sản phẩm mong muốn chia cho khối lượng mol của tất cả các chất phản ứng trong khi hiệu suất phần trăm được tính bằng cách bỏ hiệu suất thực tế của sản phẩm từ hiệu suất lý thuyết của sản phẩm.

Nền kinh tế nguyên tử là gì?

Tiết kiệm nguyên tử hay hiệu suất nguyên tử là việc xác định hiệu suất của một quá trình 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 này đã được sử dụng trong suốt quá trình. Điều này có nghĩa là tất cả các nguyên tử trong chất phản ứng đã được chuyển thành nguyên tử của sản phẩm. Nếu nền kinh tế nguyên tử của một quy trình cao, nó được gọi là quy 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 thay đổi của nền kinh tế nguyên tử dựa trên các thông số khác nhau

Trong một quá trình lý tưởng, tất cả các nguyên tử trong chất phản ứng được sử dụng hết và được chuyển thành chất phản ứng. Do đó, không có nguyên tử nào bị lãng phí. Nhưng trong các quá trình thực tế, nền kinh tế nguyên tử thấp hơn 100%. Điều này là do sản xuất các sản phẩm phụ thay vì chỉ cho 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.

Ví dụ

Sản xuất anhydrit 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 → anhydrit maleic + 2cacbon đioxit + 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 của các chất phản ứng=78 + 144

=222 g / mol

Nền kinh tế nguyên tử=(98/222) x 100%

=44,14%

Năng suất Phần trăm là gì?

Hiệu suất phần trăm (còn gọi là hiệu suất phần trăm) là năng suất thực tế thu được từ một phản ứng tổng hợp hóa học, so với hiệu suất lý thuyết. Giá trị được cho dưới dạng phần trăm. Sản lượng thực tế là những gì chúng ta thu được từ thí nghiệm trong khi năng suất lý thuyết là giá trị được tính toán từ phương trình phản ứng hóa học, xem xét phép đo phân tích.

Khi tính toán hiệu suất lý thuyết, người ta nên xem xét thuốc thử giới hạn. Chất phản ứng giới hạn hoặc chất phản ứng giới hạn là chất phản ứng xác định lượng sản phẩm đã được tạo ra. Chất phản ứng giới hạn được tiêu thụ trong quá trình phản ứng trong đó các chất phản ứng khác vẫn còn ngay cả sau khi kết thúc phản ứng vì chúng là thuốc thử dư.

Cách Tìm Thuốc thử Giới hạn?

Ví dụ: Ta xét phản ứng giữa Al (14 g) và khí Cl₂(4,25 g). Sản phẩm cuối cùng là AlCl_3.

2Al + 3Cl₂→ 2AlCl₃

Số mol của Al có mặt=14 /26,98=0,52 mol

Số mol của Cl_{2hiện=4,25 / 70,90=0,06 mol}

Tỷ lệ phân vị giữa Al và Cl_{2=2: 3}

Do đó, 2 mol Al phản ứng với 3 mol Cl₂. Khi đó lượng Cl_{2cần để phản ứng với 0,52 mol Al là=(3/2) x 0,52=0,78 mol}

Nhưng, chỉ có 0,06 mol. Do đó, Cl_{2là thuốc thử hạn chế ở đây. Sau đó, hiệu 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 sản lượng thực tế thu được từ thí nghiệm là 4,33g, thì sản lượng phần trăm có thể được tính như sau.

Lợi suất phần trăm=(4,33 / 5,33) x 100%=81,24%

Điểm giống nhau giữa nền kinh tế nguyên tử và tỷ lệ phần trăm lợi nhuận là gì?

• Cả nền kinh tế nguyên tử và năng suất phần trăm đều là tỷ lệ phần trăm.
• Cả nền kinh tế nguyên tử và hiệu suất phần trăm đều rất hữu ích để xác định hiệu quả của một quá trình hóa học.

Sự khác biệt giữa nền kinh tế nguyên tử và tỷ lệ phần trăm là gì?

Nền kinh tế nguyên tử so với Phần trăm lợi nhuận
Tính kinh tế nguyên tử là việc xác định hiệu suất của một quá trình tổng hợp hóa học đối với các nguyên tử được sử dụng trong phản ứng tổng hợp.	Hiệu suất phần trăm là năng suất thực tế thu được từ một phản ứng tổng hợp hóa học, so với năng suất lý thuyết.
Mục đích
Nền kinh tế nguyên tử được tính toán để ước tính hiệu quả của một quá trình và xác định sự lãng phí của các nguyên tử.	Phần trăm lợi nhuận được tính toán để xác định số lượng sản phẩm được cung cấp thực tế khi so sánh với kỳ vọng lý thuyết.
Tính toán
Tính 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	Sản lượng phần trăm được tính bằng cách tính năng suất thực tế của sản phẩm với năng suất lý thuyết của sản phẩm.

Tóm tắt - Nền kinh tế nguyên tử so với phần trăm lợi nhuận

Nền kinh tế nguyên tử và hiệu suất phần trăm là các 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 hiệu suất phần trăm là nền kinh tế nguyên tử được tính bằng cách lấy khối lượng mol của sản phẩm mong muốn chia cho khối lượng mol của tất cả các chất phản ứng trong khi hiệu suất phần trăm được tính bằng cách bỏ hiệu suất thực tế của sản phẩm từ hiệu suất lý thuyết của sản phẩm.