Diferença chave – Economia do átomo vs Rendimento percentual
A economia de átomos e o rendimento percentual são usados para determinar a eficiência da síntese química. A determinação da economia do átomo é muito importante porque fornece detalhes sobre o quão mais verde é o processo. Também indica o desperdício de átomos durante o processo. O rendimento percentual é a quantidade de produto dada por uma reação química em relação à quantidade calculada esperada (a quantidade teórica). A principal diferença entre economia de átomos e rendimento percentual é que a economia de átomos é calculada dividindo a massa molar do produto desejado pela massa molar de todos os reagentes, enquanto o rendimento percentual é calculado mergulhando o rendimento real do produto do rendimento teórico de o produto.
O que é economia atômica?
Economia de átomos ou eficiência de átomos é a determinação da eficiência de uma síntese química em relação aos átomos usados durante a reação de síntese. Se a economia de átomos for 100%, significa que todos os átomos envolvidos no processo foram usados durante o processo. Isso significa que todos os átomos dos reagentes foram convertidos em átomos do produto. Se a economia atômica de um processo for alta, ele é chamado de processo verde.
Equação para cálculo da economia atômica
A determinação da economia atômica pode ser feita através da seguinte equação.
Economia de átomos=(massa molar do produto desejado/massa molar de todos os reagentes) x 100%
Figura 1: Variação da economia do átomo com base em diferentes parâmetros
Em um processo ideal, todos os átomos nos reagentes são consumidos pelo processo e são convertidos em reagentes. Assim, nenhum átomo é desperdiçado. Mas em processos reais, a economia de átomos é inferior a 100%. Isso se deve à produção de subprodutos em vez de dar apenas o produto desejado. Essa é uma grande preocupação quando se trata do processo que consome matérias-primas de alto custo.
Exemplo
Produção de anidrido maleico a partir do benzeno. Esta é uma reação de oxidação; os reagentes envolvidos no processo são benzeno e oxigênio molecular.
Benzeno + 4,5 oxigênio → anidrido maleico + 2 dióxido de carbono + 2 água
massa molar do produto desejado=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 g/mol
Massa molar de todos os reagentes; benzeno=(12×6) + (1×6)
=78 g/mol
Oxigênio molecular=4,5(16×2)
=144 g/mol
A massa total dos reagentes=78 + 144
=222 g/mol
Economia atômica=(98/222) x 100%
=44,14%
O que é o rendimento percentual?
Rendimento percentual (também chamado rendimento percentual) é o rendimento real obtido de uma reação de síntese química, em relação ao rendimento teórico. O valor é dado em porcentagem. O rendimento real é o que obtemos do experimento enquanto o rendimento teórico é o valor calculado a partir da equação da reação química, considerando a estequiometria.
Ao calcular o rendimento teórico, deve-se considerar o reagente limitante. Reagente limitante ou reagente limitante é o reagente que determina quanto do produto foi feito. O reagente limitante é consumido durante a reação onde outros reagentes permanecem mesmo após a conclusão da reação porque são reagentes em excesso.
Como Encontrar o Reagente Limitante?
Ex: Vamos considerar a reação entre o gás Al (14 g) e Cl2 (4,25 g) gás. O produto final é AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Te moles de Al presentes=14 /26,98=0,52 mol
Os mols de Cl2 presente=4,25 / 70,90=0,06 mol
Relação estequiométrica entre Al e Cl2=2:3
Portanto, 2 mols de Al reagem com 3 mols de Cl2. Então a quantidade de Cl2 necessária para reagir com 0,52 mol de Al é=(3/2) x 0,52=0,78 mol
Mas, apenas 0,06 mol está presente. Portanto, Cl2 é o reagente limitante aqui. Em seguida, o rendimento teórico é calculado usando a quantidade de Al presente na mistura de reação.
Rendimento teórico=(2/3) x 0,06 x 133,3=5,33 g
Se o rendimento real obtido no experimento for de 4,33g, o rendimento percentual pode ser calculado da seguinte forma.
Rendimento percentual=(4,33 / 5,33) x 100%=81,24%
Quais são as semelhanças entre economia atômica e rendimento percentual?
- A economia de átomos e o rendimento percentual são porcentagens.
- A economia atômica e o rendimento percentual são muito úteis para determinar a eficiência de um processo químico.
Qual é a diferença entre economia de átomos e rendimento percentual?
Economia Atômica vs Rendimento Percentual |
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| Economia de átomos é a determinação da eficiência de uma síntese química em relação aos átomos usados durante a reação de síntese. | Rendimento percentual é o rendimento real obtido de uma reação de síntese química, em relação ao rendimento teórico. |
| Propósito | |
| A economia de átomos é calculada para estimar a eficiência de um processo e determinar o desperdício de átomos. | O rendimento percentual é calculado para determinar a quantidade de produto fornecida praticamente quando comparada com as expectativas teóricas. |
| Cálculo | |
| A economia de átomos é calculada dividindo a massa molar do produto desejado pela massa molar de todos os reagentes | O rendimento percentual é calculado mergulhando o rendimento real do produto do rendimento teórico do produto. |
Resumo – Atom Economy vs Percentage Yield
Economia atômica e rendimento percentual são valores percentuais que são calculados em relação às reações químicas. A principal diferença entre economia de átomos e rendimento percentual é que a economia de átomos é calculada dividindo a massa molar do produto desejado pela massa molar de todos os reagentes, enquanto o rendimento percentual é calculado mergulhando o rendimento real do produto do rendimento teórico de o produto.
