मुख्य अंतर - परमाणु अर्थव्यवस्था बनाम प्रतिशत उपज
रासायनिक संश्लेषण की दक्षता निर्धारित करने के लिए परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज का उपयोग किया जाता है। परमाणु अर्थव्यवस्था का निर्धारण बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इस बात का विवरण देता है कि प्रक्रिया कितनी हरित है। यह प्रक्रिया के दौरान परमाणुओं के अपशिष्ट को भी इंगित करता है। प्रतिशत उपज अपेक्षित गणना राशि (सैद्धांतिक राशि) के संबंध में रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा दिए गए उत्पाद की मात्रा है। परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि परमाणु अर्थव्यवस्था की गणना वांछित उत्पाद के दाढ़ द्रव्यमान को सभी अभिकारकों के दाढ़ द्रव्यमान से विभाजित करके की जाती है जबकि प्रतिशत उपज की गणना उत्पाद की वास्तविक उपज को सैद्धांतिक उपज से गोता लगाकर की जाती है उत्पाद।
परमाणु अर्थव्यवस्था क्या है?
परमाणु अर्थव्यवस्था या परमाणु दक्षता संश्लेषण प्रतिक्रिया के दौरान प्रयुक्त परमाणुओं के संबंध में एक रासायनिक संश्लेषण की दक्षता का निर्धारण है। यदि परमाणु अर्थव्यवस्था 100% है, तो इसका मतलब है कि प्रक्रिया में शामिल सभी परमाणुओं का उपयोग प्रक्रिया के दौरान किया गया है। इसका मतलब है कि अभिकारकों के सभी परमाणुओं को उत्पाद के परमाणुओं में बदल दिया गया है। यदि किसी प्रक्रिया की परमाणु अर्थव्यवस्था अधिक होती है, तो उसे हरित प्रक्रिया कहा जाता है।
परमाणु अर्थव्यवस्था गणना के लिए समीकरण
परमाणु अर्थव्यवस्था का निर्धारण निम्नलिखित समीकरण द्वारा किया जा सकता है।
परमाणु अर्थव्यवस्था=(वांछित उत्पाद का दाढ़ द्रव्यमान/सभी अभिकारकों का दाढ़ द्रव्यमान) x 100%
चित्र 1: विभिन्न मापदंडों के आधार पर परमाणु अर्थव्यवस्था की विविधता
एक आदर्श प्रक्रिया में, अभिकारकों में सभी परमाणु प्रक्रिया द्वारा उपयोग किए जाते हैं और अभिकारकों में परिवर्तित हो जाते हैं। अतः कोई भी परमाणु व्यर्थ नहीं जाता है। लेकिन वास्तविक प्रक्रियाओं में, परमाणु अर्थव्यवस्था 100% से कम है। यह केवल वांछित उत्पाद देने के बजाय उप-उत्पादों के उत्पादन के कारण है। जब उच्च लागत वाले कच्चे माल की खपत करने वाली प्रक्रिया की बात आती है तो यह एक प्रमुख चिंता का विषय है।
उदाहरण
बेंजीन से मेनिक एनहाइड्राइड का उत्पादन। यह एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है; प्रक्रिया में शामिल अभिकारक बेंजीन और आणविक ऑक्सीजन हैं।
बेंजीन + 4.5ऑक्सीजन → मेनिक एनहाइड्राइड + 2 कार्बन डाइऑक्साइड + 2 पानी
वांछित उत्पाद का मोलर द्रव्यमान=(12×4) + (16×3) + (1×2)
=98 ग्राम/मोल
सभी अभिकारकों का मोलर द्रव्यमान; बेंजीन=(12×6) + (1×6)
=78 ग्राम/मोल
आणविक ऑक्सीजन=4.5(16×2)
=144 ग्राम/मोल
अभिकारकों का कुल द्रव्यमान=78 + 144
=222 ग्राम/मोल
परमाणु अर्थव्यवस्था=(98/222) x 100%
=44.14%
प्रतिशत उपज क्या है?
प्रतिशत उपज (प्रतिशत उपज भी कहा जाता है) सैद्धांतिक उपज के संबंध में रासायनिक संश्लेषण प्रतिक्रिया से प्राप्त वास्तविक उपज है। मान प्रतिशत के रूप में दिया जाता है। वास्तविक उपज वह है जो हम प्रयोग से प्राप्त करते हैं जबकि सैद्धांतिक उपज वह मूल्य है जो स्टोइकोमेट्री पर विचार करते हुए रासायनिक प्रतिक्रिया के समीकरण से गणना की जाती है।
सैद्धांतिक उपज की गणना करते समय, सीमित अभिकर्मक पर विचार करना चाहिए। अभिकर्मक को सीमित करना या अभिकारक को सीमित करना वह अभिकारक है जो यह निर्धारित करता है कि उत्पाद का कितना हिस्सा बनाया गया है। प्रतिक्रिया के दौरान सीमित अभिकारक का सेवन किया जाता है, जहां अन्य अभिकारक प्रतिक्रिया के पूरा होने के बाद भी बने रहते हैं क्योंकि वे अतिरिक्त अभिकर्मक होते हैं।
सीमित अभिकर्मक का पता कैसे लगाएं?
Ex: आइए Al (14 g) और Cl2 (4.25 g) गैस के बीच अभिक्रिया पर विचार करें। अंतिम उत्पाद AlCl3 है।
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
अल वर्तमान के मोल=14 /26.98=0.52 mol
Cl2 के मोल वर्तमान=4.25 / 70.90=0.06 mol
Al और Cl के बीच Stoichiometric अनुपात2=2:3
इसलिए, Al के 2 मोल Cl2 के 3 मोल के साथ अभिक्रिया करते हैं। फिर 0.52 mol Al के साथ अभिक्रिया करने के लिए आवश्यक Cl2 की मात्रा=(3/2) x 0.52=0.78 mol है।
लेकिन, केवल 0.06 mol मौजूद है। इसलिए, Cl2 यहाँ सीमित अभिकर्मक है। फिर प्रतिक्रिया मिश्रण में मौजूद अल की मात्रा का उपयोग करके सैद्धांतिक उपज की गणना की जाती है।
सैद्धांतिक उपज=(2/3) x 0.06 x 133.3=5.33 ग्राम
यदि प्रयोग से प्राप्त वास्तविक उपज को 4.33g के रूप में दिया जाता है, तो प्रतिशत उपज की गणना निम्नानुसार की जा सकती है।
प्रतिशत उपज=(4.33 / 5.33) x 100%=81.24%
परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज के बीच समानताएं क्या हैं?
- परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज दोनों प्रतिशत हैं।
- रासायनिक प्रक्रिया की दक्षता निर्धारित करने के लिए परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज दोनों बहुत उपयोगी हैं।
परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज में क्या अंतर है?
परमाणु अर्थव्यवस्था बनाम प्रतिशत उपज |
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| परमाणु अर्थव्यवस्था संश्लेषण प्रतिक्रिया के दौरान प्रयुक्त परमाणुओं के संबंध में एक रासायनिक संश्लेषण की दक्षता का निर्धारण है। | प्रतिशत उपज सैद्धांतिक उपज के संबंध में रासायनिक संश्लेषण प्रतिक्रिया से प्राप्त वास्तविक उपज है। |
| उद्देश्य | |
| परमाणु अर्थव्यवस्था की गणना एक प्रक्रिया की दक्षता का अनुमान लगाने और परमाणुओं के अपशिष्ट को निर्धारित करने के लिए की जाती है। | सैद्धांतिक अपेक्षाओं की तुलना में व्यावहारिक रूप से दिए गए उत्पाद की मात्रा निर्धारित करने के लिए प्रतिशत उपज की गणना की जाती है। |
| गणना | |
| परमाणु अर्थव्यवस्था की गणना वांछित उत्पाद के दाढ़ द्रव्यमान को सभी अभिकारकों के दाढ़ द्रव्यमान से विभाजित करके की जाती है | प्रतिशत उपज की गणना उत्पाद की सैद्धांतिक उपज से उत्पाद की वास्तविक उपज को विभाजित करके की जाती है। |
सारांश - परमाणु अर्थव्यवस्था बनाम प्रतिशत उपज
परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज प्रतिशत मान हैं जिनकी गणना रासायनिक प्रतिक्रियाओं के संबंध में की जाती है। परमाणु अर्थव्यवस्था और प्रतिशत उपज के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि परमाणु अर्थव्यवस्था की गणना वांछित उत्पाद के दाढ़ द्रव्यमान को सभी अभिकारकों के दाढ़ द्रव्यमान से विभाजित करके की जाती है जबकि प्रतिशत उपज की गणना उत्पाद की वास्तविक उपज को सैद्धांतिक उपज से गोता लगाकर की जाती है उत्पाद।
