原子经济(atom economy)和百分比收益率(percentage yield)的区别

关键区别——原子经济与百分比收益率

原子经济性和产率是衡量化学合成效率的重要指标。原子经济的确定是非常重要的，因为它详细说明了这个过程有多环保。它也表明了在这个过程中原子的浪费。百分产率是指化学反应得到的产物相对于预期的计算量（理论量）的量。原子经济性和百分比产率的关键区别在于，原子经济性是通过将所需产物的摩尔质量除以所有反应物的摩尔质量来计算的，而百分比产率是通过将产物的实际产率从产品的理论收率中扣除来计算的。

什么是原子经济(atom economy)？

原子经济性或原子效率是指化学合成相对于合成反应中所用原子的效率。如果在整个过程中使用了100%的原子，这意味着整个过程中都使用了原子。这意味着反应物中的所有原子都转化成了产物的原子。如果一个过程的原子经济性很高，就称之为绿色工艺。

原子经济计算方程

原子经济性的确定可以通过下面的等式来完成。

原子经济性=（所需产物的摩尔质量/所有反应物的摩尔质量）x 100%

原子经济(atom economy)和百分比收益率(percentage yield)的区别

图1：基于不同参数的原子经济变化

在一个理想的过程中，反应物中的所有原子都被这个过程消耗掉并转化成反应物。因此，没有原子被浪费。但在实际过程中，原子经济性低于100%。这是由于副产品的生产，而不是只提供所需的产品。当涉及到消耗高成本原材料的过程时，这是一个主要问题。

例子

苯制顺酐。这是一个氧化反应，参与这个过程的反应物是苯和分子氧。

苯+4.5氧→顺丁烯二酸酐+2二氧化碳+2水

所需产品的摩尔质量=（12×4）+（16×3）+（1×2）

=98克/摩尔

所有反应物的摩尔质量；苯=（12×6）+（1×6）

=78克/摩尔

分子氧=4.5（16×2）

=144克/摩尔

反应物总质量=78+144

=222克/摩尔

原子经济=（98/222）x 100%

=44.14%

什么是百分比收益率(percentage yield)？

百分产率（也称为百分产率）是指从化学合成反应中获得的相对于理论产率的实际产率。该值以百分比形式给出。实际收率是我们从实验中得到的，而理论收率是根据化学反应方程式计算的值，考虑到化学计量。

在计算理论收率时，应考虑限制试剂。限制试剂或限制反应物是反应物，它决定了产品的多少。限制性反应物在反应过程中被消耗，其他反应物即使在反应完成后仍保留，因为它们是多余的试剂。

如何找到限制试剂？

例：让我们考虑一下Al（14g）和Cl2（4.25g）气体之间的反应。最终产品是三氯化铝。

2Al+3Cl2→2AlCl3

铝的摩尔数=14/26.98=0.52摩尔

Cl2的摩尔数=4.25/70.90=0.06摩尔

Al和Cl2之间的化学计量比=2:3

因此，2摩尔的铝与3摩尔的Cl2反应。则与0.52 mol Al反应所需的Cl2量为=（3/2）x 0.52=0.78 mol

但是，只有0.06摩尔。因此，Cl2是这里的限制性试剂。然后利用反应混合物中存在的铝量计算理论产率。

理论收率=（2/3）x 0.06 x 133.3=5.33 g

如果实验得到的实际收率为4.33g，则百分比收率可计算如下。

百分比收益率=（4.33/5.33）x 100%=81.24%

原子经济(atom economy)和百分比收益率(percentage yield)的共同点

原子经济和百分比收益率都是百分比。
原子经济性和产率对确定化学过程的效率是非常有用的。

原子经济(atom economy)和百分比收益率(percentage yield)的区别

原子经济与百分比收益率
原子经济性是指化学合成相对于合成反应中所用原子的效率。	百分产率是指从化学合成反应中获得的相对于理论产率的实际产率。
目的
计算原子经济性是为了估计一个过程的效率和确定原子的浪费。	计算百分比收益率是为了确定与理论预期值相比实际给出的产品数量。
计算
原子经济性是用所需产物的摩尔质量除以所有反应物的摩尔质量来计算的	百分比收率是通过将产品的实际产量从产品的理论产量中扣除来计算的。