Pangunahing Pagkakaiba – Atom Economy vs Porsyento ng Yield
Atom economy at percentage yield ay ginagamit upang matukoy ang kahusayan ng chemical synthesis. Ang pagpapasiya ng ekonomiya ng atom ay napakahalaga dahil nagbibigay ito ng mga detalye kung gaano kaberde ang proseso. Ipinapahiwatig din nito ang pag-aaksaya ng mga atom sa panahon ng proseso. Ang porsyentong ani ay ang dami ng produkto na ibinigay ng isang kemikal na reaksyon na may paggalang sa inaasahang kinakalkula na halaga (ang teoretikal na halaga). Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng ekonomiya ng atom at porsyento ng ani ay ang ekonomiya ng atom ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghahati sa molar mass ng nais na produkto sa molar mass ng lahat ng mga reactant samantalang ang porsyento ng ani ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagsisid sa aktwal na ani ng produkto mula sa teoretikal na ani ng ang produkto.
Ano ang Atom Economy?
Ang ekonomiya ng atom o kahusayan ng atom ay ang pagtukoy sa kahusayan ng isang kemikal na synthesis na may paggalang sa mga atom na ginamit sa panahon ng reaksyon ng synthesis. Kung ang ekonomiya ng atom ay 100%, nangangahulugan ito na ang lahat ng mga atom na kasangkot sa proseso ay ginamit sa panahon ng proseso. Nangangahulugan ito na ang lahat ng mga atomo sa mga reactant ay na-convert sa mga atomo ng produkto. Kung mataas ang atom economy ng isang proseso, tinatawag itong green process.
Equation para sa Atom Economy Calculation
Ang pagpapasiya ng atom economy ay maaaring gawin sa pamamagitan ng sumusunod na equation.
Atom economy=(molar mass ng gustong produkto/molar mass ng lahat ng reactant) x 100%
Figure 1: Variation ng Atom Economy Batay sa Iba't ibang Parameter
Sa isang perpektong proseso, ang lahat ng mga atom sa mga reactant ay naubos ng proseso at na-convert sa mga reactant. Samakatuwid, walang atom ang nasasayang. Ngunit sa aktwal na mga proseso, ang ekonomiya ng atom ay mas mababa sa 100%. Ito ay dahil sa paggawa ng mga byproduct sa halip na ibigay lamang ang nais na produkto. Isa itong pangunahing alalahanin pagdating sa prosesong kumukonsumo ng mataas na halaga ng hilaw na materyales.
Halimbawa
Paggawa ng maleic anhydride mula sa benzene. Ito ay isang reaksyon ng oksihenasyon; ang mga reactant na kasangkot sa proseso ay benzene at molecular oxygen.
Benzene + 4.5oxygen → maleic anhydride + 2carbon dioxide + 2water
Molar mass ng gustong produkto=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 g/mol
Molar mass ng lahat ng reactant; benzene=(12×6) + (1×6)
=78 g/mol
Molecular oxygen=4.5(16×2)
=144 g/mol
Ang kabuuang masa ng mga reactant=78 + 144
=222 g/mol
Atom economy=(98/222) x 100%
=44.14%
Ano ang Porsiyento na Yield?
Ang Percentage yield (tinatawag ding percent yield) ay ang aktwal na yield na nakuha mula sa isang chemical synthesis reaction, na may kinalaman sa theoretical yield. Ang halaga ay ibinibigay bilang isang porsyento. Ang aktwal na ani ay ang nakukuha natin mula sa eksperimento samantalang ang teoretikal na ani ay ang halaga na kinakalkula mula sa equation ng kemikal na reaksyon, na isinasaalang-alang ang stoichiometry.
Kapag kinakalkula ang teoretikal na ani, dapat isaalang-alang ang naglilimitang reagent. Ang paglilimita ng reagent o paglilimita ng reactant ay ang reactant na tumutukoy kung gaano karami ang ginawa ng produkto. Ang naglilimitang reactant ay nauubos sa panahon ng reaksyon kung saan nananatili ang ibang mga reactant kahit na matapos ang reaksyon dahil ang mga ito ay labis na reagents.
Paano Mahahanap ang Limiting Reagent?
Hal: Isaalang-alang natin ang reaksyon sa pagitan ng Al (14 g) at Cl2 (4.25 g) gas. Ang huling produkto ay AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Thee moles of Al present=14 /26.98=0.52 mol
Ang mga nunal ng Cl2 kasalukuyan=4.25 / 70.90=0.06 mol
Stoichiometric ratio sa pagitan ng Al at Cl2=2:3
Samakatuwid, ang 2 moles ng Al ay tumutugon sa 3 moles ng Cl2. Kung gayon ang halaga ng Cl2 na kinakailangan upang mag-react sa 0.52 mol ng Al ay=(3/2) x 0.52=0.78 mol
Ngunit, 0.06 mol lang ang naroroon. Samakatuwid, ang Cl2 ay ang naglilimitang reagent dito. Pagkatapos ay kinakalkula ang teoretikal na ani gamit ang dami ng Al na naroroon sa pinaghalong reaksyon.
Theoretical yield=(2/3) x 0.06 x 133.3=5.33 g
Kung ang aktwal na ani na nakuha mula sa eksperimento ay ibinigay bilang 4.33g, kung gayon ang porsyento ng ani ay maaaring kalkulahin tulad ng sumusunod.
Porsyento ng ani=(4.33 / 5.33) x 100%=81.24%
Ano ang Mga Pagkakatulad sa Pagitan ng Atom Economy at Porsyento ng Yield?
- Parehong mga porsyento ang ekonomiya ng atom at ang porsyento ng ani.
- Ang parehong atom economy at percentage yield ay lubhang kapaki-pakinabang upang matukoy ang kahusayan ng proseso ng kemikal.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Atom Economy at Porsyento ng Yield?
Atom Economy vs Porsyento ng Yield |
|
| Ang ekonomiya ng atom ay ang pagtukoy sa kahusayan ng isang chemical synthesis na may kinalaman sa mga atom na ginamit sa panahon ng reaksyon ng synthesis. | Ang porsyentong ani ay ang aktwal na ani na nakuha mula sa isang kemikal na synthesis reaction, na may kinalaman sa teoretikal na ani. |
| Layunin | |
| Kinakalkula ang ekonomiya ng atom upang matantya ang kahusayan ng isang proseso at upang matukoy ang pag-aaksaya ng mga atom. | Kinakalkula ang porsyento ng ani upang matukoy ang dami ng produktong ibinigay nang praktikal kung ihahambing sa mga teoretikal na inaasahan. |
| Pagkalkula | |
| Ang ekonomiya ng atom ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghahati sa molar mass ng gustong produkto sa molar mass ng lahat ng reactant | Kinakalkula ang porsyento ng ani sa pamamagitan ng pagsisid sa aktwal na ani ng produkto mula sa theoretical yield ng produkto. |
Buod – Atom Economy vs Porsyento ng Yield
Ang ekonomiya ng atom at porsyento ng ani ay mga halaga ng porsyento na kinakalkula patungkol sa mga reaksiyong kemikal. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng ekonomiya ng atom at porsyento ng ani ay ang ekonomiya ng atom ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghahati sa molar mass ng nais na produkto sa molar mass ng lahat ng mga reactant samantalang ang porsyento ng ani ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagsisid sa aktwal na ani ng produkto mula sa teoretikal na ani ng ang produkto.
