原子経済性計算機

アトムエコノミーはグリーンケミストリーにおける概念であり、反応物から目的の生成物がどれほど生成されたかを基準に化学反応の効率を重視します。この評価は、化学反応の環境および経済への影響を評価するために不可欠です。

歴史的背景

「アトムエコノミー」という用語は、1991 年にバリー・トロストによって普及しました。トロストがアトムエコノミーを導入したのは、持続可能で環境に優しい化学反応へのニーズが高まっていたためです。この概念は、廃棄物を最小限に抑え、化学反応の効率を向上させることを目的としたグリーンケミストリーの基本原則になりました。

計算式

アトムエコノミーを計算する式は次のとおりです。

\[ \text{アトムエコノミー (\%)} = \left( \frac{\text{目的の生成物のモル質量}}{\text{反応物の総モル質量}} \right) \times 100\% \]

計算の例

エチレンが水と反応してエタノールを生成する単純な反応を考えてみましょう。

\[ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \]

エチレン (\(C_2H_4\)) のモル質量が 28.05 g/mol、水 (\(H_2O\)) が 18.02 g/mol、エタノール (\(C_2H_5OH\)) が 46.07 g/mol の場合、アトムエコノミーは次のように計算されます。

\[ \text{アトムエコノミー} = \left( \frac{46.07}{28.05 + 18.02} \right) \times 100\% \approx 100\% \]

重要性と使用例

アトムエコノミーは、化学反応の環境保護性を評価するために重要であり、反応に使用されるすべての物質を最終生成物に組み入れることを目指しています。化学反応の設計と評価、特に製薬業界、材料科学、持続可能な産業プロセスの開発において広く使用されています。

よくある質問

1. アトムエコノミーが高いことを示すものは何ですか?

   • アトムエコノミーが高いということは、原料を効率的に使用し、廃棄物が最小限に抑えられるプロセスを示します。

2. アトムエコノミーは持続可能性にどのように貢献しますか?

   • アトムエコノミーの高い反応を優先することで、化学者は廃棄物と化学反応の環境への影響を低減し、より持続可能な実践に貢献できます。

3. アトムエコノミーはすべての化学反応に適用できますか?

   • はい、アトムエコノミーはほぼすべての化学反応の効率を評価するために適用できますが、特に廃棄物の削減が優先されるプロセスに関連しています。

この計算機は、教育者、学生、専門家が化学反応の効率を定量化し、向上させるためのツールとして機能し、グリーンケミストリーの原則に沿っています。