Калькулятор атомной экономичности

Атомная экономичность показывает, какая часть вещества реагентов в уравненном химическом уравнении входит в целевой продукт. Это одна из основных идей зелёной химии: реакции, направляющие больше атомов в полезный продукт, образуют меньше стехиометрических отходов. Показатель является теоретическим: он оценивает путь реакции, описанный уравнением, а не количество вещества, фактически выделенного в лаборатории или на производстве. Формула делит стехиометрическую молярную массу целевого продукта на сумму стехиометрических молярных масс всех реагентов и умножает на 100 процентов. Стехиометрическая означает, что необходимо учитывать коэффициенты уравненного уравнения. Если нужны три моля водорода, его вклад равен утроенной молярной массе газообразного водорода. Аналогично, если образуются два моля целевого продукта, его вклад должен включать этот коэффициент. Калькулятор ожидает такие скорректированные значения реагентов через запятую и одно значение целевого продукта. Высокая атомная экономичность означает, что большинство атомов реагентов входит в целевой продукт. Реакции присоединения часто приближаются к 100 процентам, поскольку все реагенты соединяются в один продукт. Реакции замещения или элиминирования могут образовывать соли, воду и другие побочные продукты, поэтому их показатель ниже. Калькулятор отмечает значения от 80 процентов как высокие, от 50 процентов до менее 80 процентов как умеренные, а более низкие как низкие. Эти категории удобны для сравнения, но не являются нормативным стандартом. Атомная экономичность и процентный выход отвечают на разные вопросы. Выход сравнивает фактическое количество продукта с теоретическим и отражает неполную конверсию, равновесие, потери при обработке и побочные реакции. Атомная экономичность зависит только от уравненного уравнения и молекулярных масс. Процесс может иметь отличный выход, но низкую атомную экономичность, если неизбежно образуется тяжёлый побочный продукт, или отличную атомную экономичность, но низкий выход, если реакция плохо идёт на практике. Массовая интенсивность процесса, использование растворителей, энергопотребление, токсичность, возобновляемость и жизненный цикл продукта дополняют оценку устойчивости. Используйте точные молярные массы, когда важна точность, и проверьте баланс уравнения перед суммированием. Катализаторы обычно исключают, поскольку они регенерируются, а не расходуются стехиометрически. Растворители также не входят в классическую формулу, хотя крайне важны для полной экологической оценки. Сравнивая пути синтеза одной и той же цели, химики могут применять атомную экономичность уже при проектировании процесса, выбирая способы сбережения сырья и сокращения отходов до начала экспериментальной оптимизации.