Tofauti Muhimu – Uchumi wa Atomu dhidi ya Asilimia ya Mazao
Uchumi wa atomi na asilimia ya mavuno hutumika kubainisha ufanisi wa usanisi wa kemikali. Uamuzi wa uchumi wa atomi ni muhimu sana kwa sababu inatoa maelezo kuhusu jinsi mchakato huo ulivyo wa kijani. Pia inaonyesha upotevu wa atomi wakati wa mchakato. Asilimia ya mavuno ni kiasi cha bidhaa kinachotolewa na mmenyuko wa kemikali kwa heshima na kiasi kinachotarajiwa kilichohesabiwa (kiasi cha kinadharia). Tofauti kuu kati ya uchumi wa atomi na asilimia ya mavuno ni kwamba uchumi wa atomi unakokotolewa kwa kugawanya molekuli ya molar ya bidhaa inayotakiwa na molekuli ya molar ya viitikio vyote ambapo asilimia ya mavuno huhesabiwa kwa kupiga mbizi mavuno halisi ya bidhaa kutoka kwa mavuno ya kinadharia ya bidhaa.
Uchumi wa Atom ni nini?
Uchumi wa atomi au ufanisi wa atomi ni uamuzi wa ufanisi wa usanisi wa kemikali kuhusiana na atomi zinazotumika wakati wa usanisi. Ikiwa uchumi wa atomi ni 100%, inamaanisha kwamba atomi zote zilizohusika katika mchakato zimetumika wakati wa mchakato. Hii ina maana kwamba atomi zote katika viitikio vimegeuzwa kuwa atomi za bidhaa. Ikiwa uchumi wa atomi wa mchakato ni wa juu, unaitwa mchakato wa kijani.
Mlinganyo wa Hesabu ya Uchumi wa Atomu
Uamuzi wa uchumi wa atomi unaweza kufanywa kupitia mlingano ufuatao.
Uchumi wa atomu=(molari ya wingi wa bidhaa inayotakikana/molari ya viigizo vyote) x 100%
Kielelezo 1: Tofauti ya Uchumi wa Atomu Kulingana na Vigezo Tofauti
Katika mchakato bora, atomi zote kwenye viitikio hutumiwa na mchakato huo na hubadilishwa kuwa viitikio. Kwa hivyo, hakuna chembe inayopotea. Lakini katika michakato halisi, uchumi wa atomi ni chini ya 100%. Hii ni kwa sababu ya utengenezaji wa bidhaa badala ya kutoa tu bidhaa inayotaka. Hili ni jambo linalosumbua sana linapokuja suala la mchakato wa kutumia malighafi ya bei ya juu.
Mfano
Uzalishaji wa anhidridi ya kiume kutoka kwa benzene. Hii ni mmenyuko wa oxidation; vitendanishi vinavyohusika katika mchakato ni benzini na oksijeni ya molekuli.
Benzeni + 4.5oksijeni → anhidridi ya kiume + 2kaboni dioksidi + 2maji
Uzito wa molar wa bidhaa inayotakiwa=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 g/mol
Mizani ya molar ya viitikio vyote; benzene=(12×6) + (1×6)
=78 g/mol
Oksijeni ya molekuli=4.5(16×2)
=144 g/mol
Jumla ya wingi wa viitikio=78 + 144
=222 g/mol
Uchumi wa Atom=(98/222) x 100%
=44.14%
Asilimia ya Mazao ni nini?
Asilimia ya mavuno (pia huitwa asilimia mavuno) ni mavuno halisi yanayopatikana kutokana na mmenyuko wa usanisi wa kemikali, kuhusiana na mavuno ya kinadharia. Thamani inatolewa kama asilimia. Mavuno halisi ndiyo tunayopata kutokana na jaribio ilhali mavuno ya kinadharia ni thamani iliyokokotwa kutoka kwa mlingano wa mmenyuko wa kemikali, kwa kuzingatia stoichiometry.
Wakati wa kukokotoa mavuno ya kinadharia, mtu anapaswa kuzingatia kitendanishi kikwazo. Kitendaji kizuiaji au kiitikio kikomo ni kiitikio ambacho huamua ni kiasi gani cha bidhaa kimetengenezwa. Kipingamizi kizuiaji hutumika wakati wa majibu ambapo viitikio vingine husalia hata baada ya kukamilika kwa majibu kwa sababu ni vitendanishi vingi zaidi.
Jinsi ya Kupata Kitendanishi Kinachopunguza?
Mf: Hebu tuzingatie majibu kati ya Al (14 g) na Cl2 (4.25 g) gesi. Bidhaa ya mwisho ni AlCl3.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
Thee moles of Al present=14 /26.98=0.52 mol
Fungu za Cl2 zipo=4.25 / 70.90=0.06 mol
Uwiano wa Stoichiometric kati ya Al na Cl2=2:3
Kwa hivyo, fuko 2 za Al huitikia na fuko 3 za Cl2. Kisha kiasi cha Cl2 kinachohitajika kuitikia na 0.52 mol ya Al ni=(3/2) x 0.52=0.78 mol
Lakini, ni mol 0.06 pekee iliyopo. Kwa hivyo, Cl2 ndicho kitendanishi kinachozuia hapa. Kisha mavuno ya kinadharia yanakokotolewa kwa kutumia kiasi cha Al kilichopo kwenye mchanganyiko wa majibu.
Mavuno ya kinadharia=(2/3) x 0.06 x 133.3=5.33 g
Ikiwa mavuno halisi yaliyopatikana kutokana na jaribio yametolewa kama 4.33g, basi asilimia ya mavuno inaweza kuhesabiwa kama ifuatavyo.
Asilimia ya mavuno=(4.33 / 5.33) x 100%=81.24%
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya Uchumi wa Atomu na Asilimia ya Mazao?
- Uchumi wa atomi na asilimia ya mavuno ni asilimia.
- Uchumi wa atomi na asilimia ya mavuno ni muhimu sana kubainisha ufanisi wa mchakato wa kemikali.
Nini Tofauti Kati ya Uchumi wa Atomu na Asilimia ya Mazao?
Uchumi wa Atomu dhidi ya Asilimia ya Mazao |
|
| Uchumi wa atomu ni uamuzi wa ufanisi wa usanisi wa kemikali kuhusiana na atomi zinazotumika wakati wa usanisi. | Asilimia ya mavuno ni mavuno halisi yanayopatikana kutokana na mmenyuko wa usanisi wa kemikali, kuhusiana na mavuno ya kinadharia. |
| Madhumuni | |
| Uchumi wa Atomu umekokotolewa ili kukadiria ufanisi wa mchakato na kubaini upotevu wa atomi. | Asilimia ya mavuno hukokotolewa ili kubainisha kiasi cha bidhaa kinachotolewa kivitendo ikilinganishwa na matarajio ya kinadharia. |
| Hesabu | |
| Uchumi wa atomu hukokotwa kwa kugawanya molekuli ya molar ya bidhaa inayohitajika kwa molekuli ya molar ya viitikio vyote | Asilimia ya mavuno hukokotolewa kwa kupiga mbizi mavuno halisi ya bidhaa kutoka kwa mazao ya kinadharia ya bidhaa. |
Muhtasari – Uchumi wa Atomu dhidi ya Asilimia ya Mazao
Uchumi wa atomi na asilimia ya mavuno ni asilimia ya thamani zinazokokotolewa kuhusu athari za kemikali. Tofauti kuu kati ya uchumi wa atomi na asilimia ya mavuno ni kwamba uchumi wa atomi unakokotolewa kwa kugawanya molekuli ya molar ya bidhaa inayotakiwa na molekuli ya molar ya viitikio vyote ambapo asilimia ya mavuno huhesabiwa kwa kupiga mbizi mavuno halisi ya bidhaa kutoka kwa mavuno ya kinadharia ya bidhaa.
