Гол ялгаа – Атомын эдийн засаг ба хувийн ашиг
Химийн синтезийн үр ашгийг тодорхойлоход атомын хэмнэлт болон хувийн ашиг тусыг ашигладаг. Атомын эдийн засгийг тодорхойлох нь маш чухал бөгөөд учир нь энэ нь үйл явц хэр ногоон болох талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгдөг. Энэ нь мөн процессын явцад атомын хаягдлыг илтгэнэ. Гарцын хувь гэдэг нь хүлээгдэж буй тооцоолсон хэмжээгээр (онолын хэмжээ) химийн урвалаар өгөгдсөн бүтээгдэхүүний хэмжээ юм. Атомын эдийн засаг ба хувийн өгөөж хоёрын гол ялгаа нь атомын эдийн засгийг хүссэн бүтээгдэхүүний молийн массыг бүх урвалжийн молийн массад хуваах замаар тооцдог бол хувийн ашиг нь бүтээгдэхүүний бодит гарцыг онолын гарцаас салгах замаар тооцдог. бүтээгдэхүүн.
Атомын эдийн засаг гэж юу вэ?
Атомын хэмнэлт буюу атомын үр ашиг гэдэг нь синтезийн урвалын үед ашигласан атомуудтай холбоотой химийн синтезийн үр ашгийг тодорхойлох явдал юм. Хэрэв атомын эдийн засаг 100% бол энэ нь процесст оролцсон бүх атомыг процессын явцад ашигласан гэсэн үг юм. Энэ нь урвалж дахь бүх атомууд бүтээгдэхүүний атом болж хувирсан гэсэн үг юм. Хэрэв процессын атомын эдийн засаг өндөр байвал үүнийг ногоон процесс гэнэ.
Атомын эдийн засгийн тооцооны тэгшитгэл
Атомын эдийн засгийг дараах тэгшитгэлээр тодорхойлж болно.
Атомын эдийн засаг=(хүссэн бүтээгдэхүүний молийн масс/бүх урвалжийн молийн масс) x 100%
Зураг 1: Өөр өөр параметрт суурилсан атомын эдийн засгийн өөрчлөлт
Хамгийн тохиромжтой процесст урвалд орж буй бүх атомууд үйл явцад зарцуулагдаж, урвалд ордог бодис болж хувирдаг. Тиймээс нэг ч атом хаягддаггүй. Гэвч бодит үйл явцын хувьд атомын эдийн засаг 100% -иас доогуур байна. Энэ нь зөвхөн хүссэн бүтээгдэхүүнээ өгөхийн оронд дайвар бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэгтэй холбоотой юм. Энэ нь өндөр өртөгтэй түүхий эд хэрэглэдэг үйл явцын хувьд ихээхэн санаа зовоосон асуудал юм.
Жишээ
Бензолоос малеин ангидрид үйлдвэрлэх. Энэ нь исэлдэлтийн урвал юм; үйл явцад оролцдог урвалжууд нь бензол ба молекулын хүчилтөрөгч юм.
Бензол + 4.5 хүчилтөрөгч → малеин ангидрид + 2 нүүрстөрөгчийн давхар исэл + 2 ус
Хүссэн бүтээгдэхүүний молийн масс=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 г/моль
Бүх урвалжийн молийн масс; бензол=(12×6) + (1×6)
=78 г/моль
Молекулын хүчилтөрөгч=4.5(16×2)
=144 г/моль
Урвалж буй бодисын нийт масс=78 + 144
=222 г/моль
Атомын эдийн засаг=(98/222) x 100%
=44.14%
Өргөмжийн хувь гэж юу вэ?
Хувийн гарц (мөн хувийн гарц гэж нэрлэдэг) нь онолын гарцын хувьд химийн синтезийн урвалаас олж авсан бодит гарц юм. Утгыг хувиар илэрхийлнэ. Бодит гарц нь туршилтаас олж авсан зүйл бол онолын гарц нь стехиометрийг харгалзан химийн урвалын тэгшитгэлээс тооцсон утга юм.
Онолын гарцыг тооцоолохдоо хязгаарлах урвалжийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хязгаарлагч урвалж эсвэл хязгаарлах урвалж нь бүтээгдэхүүний хэр их хэмжээгээр хийгдсэнийг тодорхойлдог урвалж бодис юм. Хязгаарлагч урвалж нь урвалын явцад зарцуулагддаг бөгөөд бусад урвалжууд нь урвал дууссаны дараа ч үлддэг, учир нь тэдгээр нь илүүдэл урвалж байдаг.
Хязгаарлах урвалжийг хэрхэн олох вэ?
Жишээ нь: Al (14 гр) ба Cl2 (4.25 гр) хий хоорондын урвалыг авч үзье. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Алийн моль одоо байгаа=14 /26.98=0.52 моль
Cl2 одоо байгаа моль=4.25 / 70.90=0.06 моль
Al болон Cl хоорондын стехиометрийн харьцаа2=2:3
Тиймээс 2 моль Al 3 моль Cl2-тай урвалд орно. Дараа нь 0.52 моль Al-тай урвалд ороход шаардагдах Cl2 хэмжээ нь=(3/2) x 0.52=0.78 моль байна.
Гэхдээ ердөө 0.06 моль л байдаг. Тиймээс Cl2 нь энд хязгаарлах урвалж болно. Дараа нь урвалын хольц дахь Al-ийн хэмжээг ашиглан онолын гарцыг тооцоолно.
Онолын гарц=(2/3) x 0.06 x 133.3=5.33 г
Хэрэв туршилтаар олж авсан бодит ургацыг 4.33г гэж үзвэл гарцын хувийг дараах байдлаар тооцоолж болно.
Урьцын хувь=(4.33 / 5.33) x 100%=81.24%
Атомын эдийн засаг ба өгөөжийн хувийн хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Атомын эдийн засаг болон хувийн өгөөж хоёулаа хувь байна.
- Атомын хэмнэлт болон хувийн гарц хоёулаа химийн процессын үр ашгийг тодорхойлоход маш хэрэгтэй.
Атомын эдийн засаг ба өгөөжийн хувь хоёрын ялгаа юу вэ?
Атомын эдийн засаг ба хувийн ашиг |
|
| Атомын хэмнэлт гэдэг нь нийлэгжилтийн урвалын явцад ашигласан атомуудтай холбоотой химийн синтезийн үр ашгийг тодорхойлох явдал юм. | Урьцын хувь гэдэг нь онолын гарцтай холбоотой химийн синтезийн урвалаас гаргаж авсан бодит гарц юм. |
| Зорилго | |
| Атомын эдийн засгийг процессын үр ашгийг тооцоолох, атомын хаягдлыг тодорхойлох зорилгоор тооцдог. | Бүтээгдэхүүний хувь хэмжээг онолын хүлээлттэй харьцуулж практикт өгөгдсөн бүтээгдэхүүний хэмжээг тодорхойлохын тулд тооцоолно. |
| Тооцоолол | |
| Атомын эдийн засгийг хүссэн бүтээгдэхүүний молийн массыг бүх урвалжийн молийн массад хуваах замаар тооцоолно | Бүтээгдэхүүний бодит гарцыг онолын гарцаас салгах замаар гарцын хувь хэмжээг тооцно. |
Хураангуй – Атомын эдийн засаг ба хувийн ашиг
Атомын хэмнэлт ба өгөөжийн хувь нь химийн урвалын дагуу тооцсон хувийн утга юм. Атомын эдийн засаг ба хувийн өгөөж хоёрын гол ялгаа нь атомын эдийн засгийг хүссэн бүтээгдэхүүний молийн массыг бүх урвалжийн молийн массад хуваах замаар тооцдог бол хувийн ашиг нь бүтээгдэхүүний бодит гарцыг онолын гарцаас салгах замаар тооцдог. бүтээгдэхүүн.
