מחשב כלכלת אטומים ליעילות תגובות כימיות

חשב את כלכלת האטומים כדי למדוד כמה ביעילות אטומים מהחומרים המגיבים הופכים לחלק מהמוצר הרצוי שלך בתגובות כימיות. חיוני לכימיה ירוקה, סינתזה ברת קיימא, ואופטימיזציה של תגובות.

מחשבון כלכלה אטומית

נוסחת מוצר*

לתגובות מאוזנות, תוכל לכלול מקדמים בנוסחאות שלך:

עבור H₂ + O₂ → H₂O, השתמש ב-2H2O כמוצר עבור 2 מולקולות מים
עבור 2H₂ + O₂ → 2H₂O, הזן H2 ו-O2 כחומרים מגיבים

חומרים מגיבים

חומר מגיב 1

תוצאות

כלכלה אטומית

משקל מולקולרי של מוצר

משקל מולקולרי כולל של חומרים מגיבים

הזן נוסחאות כימיות תקינות כדי לראות את הוויזואליזציה

📚

תיעוד

מחשבון כלכלת אטומים: מדידת יעילות בתגובות כימיות

מבוא לכלכלת אטומים

כלכלת אטומים היא מושג בסיסי בכימיה ירוקה המודד עד כמה אטומים מהחומרים המגיבים משתלבים במוצר הרצוי בתגובה כימית. המושג פותח על ידי פרופסור בארי טרוסט בשנת 1991, וכלכלת אטומים מייצגת את האחוז של האטומים מהחומרים ההתחלתיים שהופכים לחלק מהמוצר השימושי, מה שהופך אותה למדד קרדינלי להערכת הקיימות והיעילות של תהליכים כימיים. בניגוד לחישובי תשואה מסורתיים שמתחשבים רק בכמות המוצר שהתקבלה, כלכלת אטומים מתמקדת ביעילות ברמת האטום, ומדגישה תגובות שמבזבזות פחות אטומים ומייצרות פחות תוצרי לוואי.

מחשבון כלכלת אטומים מאפשר לכימאים, סטודנטים וחוקרים לקבוע במהירות את כלכלת האטומים של כל תגובה כימית על ידי הזנת הנוסחאות הכימיות של החומרים המגיבים והמוצר הרצוי. כלי זה מסייע לזהות מסלולי סינתזה ירוקים יותר, לייעל את יעילות התגובה ולהפחית את ייצור הפסולת בתהליכים כימיים—עקרונות מרכזיים בפרקטיקות כימיה בת קיימא.

מהי כלכלת אטומים?

כלכלת אטומים מחושבת באמצעות הנוסחה הבאה:

$\text{כלכלת אטומים (\%)} = \frac{\text{משקל מולקולרי של המוצר הרצוי}}{\text{משקל מולקולרי כולל של כל החומרים המגיבים}} \times 100\%$

אחוז זה מייצג כמה אטומים מהחומרים ההתחלתיים שלך מגיעים למוצר היעד שלך ולא מבוזבזים כתוצרי לוואי. כלכלת אטומים גבוהה יותר מצביעה על תגובה יעילה יותר וידידותית יותר לסביבה.

למה כלכלת אטומים חשובה

כלכלת אטומים מציעה מספר יתרונות על פני מדידות תשואה מסורתיות:

הפחתת פסולת: מזהה תגובות שמייצרות באופן טבעי פחות פסולת
יעילות משאבים: מעודדת שימוש בתגובות שמספקות יותר אטומים מהחומרים המגיבים
השפעה סביבתית: מסייעת לכימאים לעצב תהליכים ירוקים עם טביעת רגל סביבתית מופחתת
יתרונות כלכליים: שימוש יעיל יותר בחומרים התחלתיים יכול להפחית את עלויות הייצור
קיימות: מתיישבת עם עקרונות הכימיה הירוקה והפיתוח הקיימי

כיצד לחשב כלכלת אטומים

הסבר הנוסחה

כדי לחשב את כלכלת האטומים, עליך:

לקבוע את המשקל המולקולרי של המוצר הרצוי
לחשב את המשקל המולקולרי הכולל של כל החומרים המגיבים
לחלק את המשקל של המוצר במשקל הכולל של החומרים המגיבים
להכפיל ב-100 כדי לקבל אחוז

עבור תגובה: A + B → C + D (כאשר C הוא המוצר הרצוי)

$\text{כלכלת אטומים (\%)} = \frac{\text{MW של C}}{\text{MW של A + MW של B}} \times 100\%$

משתנים ושיקולים

משקל מולקולרי (MW): הסכום של משקלי האטומים של כל האטומים במולקולה
מוצר רצוי: התרכובת היעד שאתה רוצה לסנתז
חומרים מגיבים: כל החומרים ההתחלתיים שמשתמשים בתגובה
משוואה מאוזנת: חישובים חייבים להשתמש במשוואות כימיות מאוזנות כראוי

מקרים קצה

מוצרים מרובים: כאשר תגובה מייצרת מספר מוצרים רצויים, תוכל לחשב את כלכלת האטומים עבור כל מוצר בנפרד או לשקול את המשקל המולקולרי הכולל שלהם
קטליזטורים: קטליזטורים בדרך כלל לא נכללים בחישובי כלכלת האטומים מכיוון שהם לא נצרכים בתגובה
מסיסים: מסיסי התגובה בדרך כלל מוחרגים אלא אם הם משתלבים במוצר

מדריך שלב אחר שלב לשימוש במחשבון כלכלת אטומים

הזנת נוסחאות כימיות

הזן את נוסחת המוצר:
- הקלד את הנוסחה הכימית של המוצר הרצוי בשדה "נוסחת מוצר"
- השתמש בנוטציה כימית סטנדרטית (למשל, H2O עבור מים, C6H12O6 עבור גלוקוז)
- עבור תרכובות עם קבוצות זהות מרובות, השתמש בסוגריים (למשל, Ca(OH)2)
הוסף נוסחאות חומרים מגיבים:
- הזן כל נוסחת חומר מגיב בשדות המסופקים
- לחץ על "הוסף מגיב" כדי לכלול חומרים מגיבים נוספים לפי הצורך
- הסר חומרים מגיבים לא נחוצים באמצעות כפתור "✕"
טפל במשוואות מאוזנות:
- עבור תגובות מאוזנות, תוכל לכלול מקדמים בנוסחאות שלך
- דוגמה: עבור 2H₂ + O₂ → 2H₂O, תוכל להזין "2H2O" כמוצר
חשב תוצאות:
- לחץ על כפתור "חשב" כדי לחשב את כלכלת האטומים
- עיין בתוצאות המראות את אחוז כלכלת האטומים, את המשקל המולקולרי של המוצר ואת המשקל המולקולי הכולל של החומרים המגיבים

פרשנות תוצאות

המחשבון מספק שלושה נתונים מרכזיים:

כלכלת אטומים (%): האחוז של האטומים מהחומרים המגיבים שמגיעים למוצר הרצוי
- 90-100%: כלכלת אטומים מצוינת
- 70-90%: כלכלת אטומים טובה
- 50-70%: כלכלת אטומים מתונה
- מתחת ל-50%: כלכלת אטומים גרועה
משקל מולקולרי של המוצר: המשקל המולקולרי המחושב של המוצר הרצוי
משקל מולקולי כולל של החומרים המגיבים: הסכום של משקלי המולקולה של כל החומרים המגיבים

המחשבון מספק גם ייצוג חזותי של כלכלת האטומים, מה שמקל על הבנת היעילות של התגובה שלך במבט חטוף.

שימושים ויישומים

יישומים תעשייתיים

כלכלת אטומים משמשת באופן נרחב בתעשיות הכימיות והפרמצבטיות כדי:

פיתוח תהליכים: להעריך ולהשוות בין מסלולי סינתזה שונים כדי לבחור את הדרך היעילה ביותר מבחינת אטומים
ייצור ירוק: לעצב תהליכי ייצור יותר בני קיימא שמפחיתים את ייצור הפסולת
הפחתת עלויות: לזהות תגובות שעושות שימוש יותר יעיל בחומרים התחלתיים יקרים
עמידה בדרישות רגולטוריות: לעמוד בדרישות סביבתיות הולכות ומתרקמות על ידי הפחתת פסולת

שימושים אקדמיים וחינוכיים

הוראת כימיה ירוקה: להדגים עקרונות כימיה בת קיימא לסטודנטים
תכנון מחקר: לסייע לחוקרים לעצב מסלולי סינתזה יותר יעילים
דרישות פרסום: מגזינים רבים דורשים כיום חישובי כלכלת אטומים עבור שיטות סינתזה חדשות
תרגילים לסטודנטים: לאמן סטודנטים לכימיה להעריך את יעילות התגובה מעבר לתשואה המסורתית

דוגמאות מהעולם האמיתי

סינתזת אספירין:
- נתיב מסורתי: C7H6O3 + C4H6O3 → C9H8O4 + C2H4O2
- משקלים מולקולריים: 138.12 + 102.09 → 180.16 + 60.05
- כלכלת אטומים: (180.16 ÷ 240.21) × 100% = 75.0%
תגובה היקית (קישור מזורז על ידי פלטינה):
- R-X + אלקן → R-אלקן + HX
- כלכלת אטומים גבוהה שכן רוב האטומים מהחומרים המגיבים מופיעים במוצר
כימיה קליק (קישור בין אזיד לאלקין מזורז על ידי נחושת):
- R-N3 + R'-C≡CH → R-טריאזול-R'
- כלכלת אטומים: 100% (כל האטומים מהחומרים המגיבים מופיעים במוצר)

חלופות לכלכלת אטומים

בעוד שכלכלת אטומים היא מדד יקר ערך, מדדים משלימים אחרים כוללים:

E-Factor (גורם סביבתי):
- מודד את יחס הפסולת למסה של המוצר
- E-Factor = מסה של פסולת ÷ מסה של מוצר
- ערכים נמוכים מצביעים על תהליכים ירוקים יותר
יעילות מסה של תגובה (RME):
- משלב את כלכלת האטומים עם התשואה הכימית
- RME = (תשואה × כלכלת אטומים) ÷ 100%
- מספק הערכת יעילות מקיפה יותר
עוצמת מסה של תהליך (PMI):
- מודד את המסה הכוללת בשימוש לכל מסה של מוצר
- PMI = מסה כוללת בשימוש בתהליך ÷ מסה של מוצר
- כולל מסיסים וחומרים מעובדים
יעילות פחמן:
- אחוז האטומים של פחמן מהחומרים המגיבים שמופיעים במוצר
- מתמקד במיוחד בשימוש בפחמן

היסטוריה ופיתוח של כלכלת אטומים

מקורות המושג

המושג של כלכלת אטומים הוצג על ידי פרופסור בארי מ. טרוסט מאוניברסיטת סטנפורד בשנת 1991 במאמרו המפורסם "כלכלת האטומים—חיפוש אחר יעילות סינתטית" שפורסם בכתב העת Science. טרוסט הציע את כלכלת האטומים כמטריקה בסיסית להערכת היעילות של תגובות כימיות ברמת האטום, והעביר את המוקד מחישובי תשואה מסורתיים.

אבולוציה ואימוץ

תחילת שנות ה-90: הצגת המושג ועניין אקדמי ראשוני
אמצע שנות ה-90: שילוב בעקרונות הכימיה הירוקה על ידי פול אנסטס ו ג'ון וורנר
סוף שנות ה-90: אימוץ על ידי חברות פרמצבטיות המחפשות תהליכים יותר בני קיימא
שנות ה-2000: קבלה נרחבת בחינוך כימי ובפרקטיקה תעשייתית
שנות ה-2010 ואילך: אינטגרציה לתוך מסגרות רגולטוריות ומדדי קיימות

תורמים מרכזיים

בארי מ. טרוסט: פיתח את המושג המקורי של כלכלת אטומים
פול אנסטס וג'ון וורנר: שילבו את כלכלת האטומים בעקרונות הכימיה הירוקה
רוג'ר א. שלדון: קידם את המושג דרך עבודתו על גורמי E ומדדי כימיה ירוקה
המכון לכימיה ירוקה של האגודה הכימית האמריקאית: קידם את כלכלת האטומים כמדד סטנדרטי

השפעה על הכימיה המודרנית

כלכלת אטומים שינתה באופן יסודי את האופן שבו כימאים ניגשים לתכנון תגובות, והעבירה את המוקד ממקסום תשואה למזעור פסולת ברמת האטום. שינוי פרדיגמה זה הוביל לפיתוח של תגובות רבות "חסכוניות באטומים", כולל:

תגובות כימיה קליק
תגובות מתטזיס
תגובות מרובות רכיבים
תהליכים קטליטיים שמחליפים ריאגנטים סטויכיומטריים

דוגמאות מעשיות עם קוד

נוסחת Excel

1' נוסחת Excel לחישוב כלכלת אטומים
2=PRODUCT_WEIGHT/(SUM(REACTANT_WEIGHTS))*100
3
4' דוגמה עם ערכים ספציפיים
5' עבור H2 + O2 → H2O
6' H2 MW = 2.016, O2 MW = 31.998, H2O MW = 18.015
7=(18.015/(2.016+31.998))*100
8' תוצאה: 52.96%
9

יישום ב-Python

1def calculate_atom_economy(product_formula, reactant_formulas):
2    """
3    Calculate atom economy for a chemical reaction.
4    
5    Args:
6        product_formula (str): Chemical formula of the desired product
7        reactant_formulas (list): List of chemical formulas of reactants
8        
9    Returns:
10        dict: Dictionary containing atom economy percentage, product weight, and reactants weight
11    """
12    # Dictionary of atomic weights
13    atomic_weights = {
14        'H': 1.008, 'He': 4.003, 'Li': 6.941, 'Be': 9.012, 'B': 10.811,
15        'C': 12.011, 'N': 14.007, 'O': 15.999, 'F': 18.998, 'Ne': 20.180,
16        # Add more elements as needed
17    }
18    
19    def parse_formula(formula):
20        """Parse chemical formula and calculate molecular weight."""
21        import re
22        pattern = r'([A-Z][a-z]*)(\d*)'
23        matches = re.findall(pattern, formula)
24        
25        weight = 0
26        for element, count in matches:
27            count = int(count) if count else 1
28            if element in atomic_weights:
29                weight += atomic_weights[element] * count
30            else:
31                raise ValueError(f"Unknown element: {element}")
32        
33        return weight
34    
35    # Calculate molecular weights
36    product_weight = parse_formula(product_formula)
37    
38    reactants_weight = 0
39    for reactant in reactant_formulas:
40        if reactant:  # Skip empty reactants
41            reactants_weight += parse_formula(reactant)
42    
43    # Calculate atom economy
44    atom_economy = (product_weight / reactants_weight) * 100 if reactants_weight > 0 else 0
45    
46    return {
47        'atom_economy': round(atom_economy, 2),
48        'product_weight': round(product_weight, 4),
49        'reactants_weight': round(reactants_weight, 4)
50    }
51
52# Example usage
53product = "H2O"
54reactants = ["H2", "O2"]
55result = calculate_atom_economy(product, reactants)
56print(f"Atom Economy: {result['atom_economy']}%")
57print(f"Product Weight: {result['product_weight']}")
58print(f"Reactants Weight: {result['reactants_weight']}")
59

יישום ב-JavaScript

1function calculateAtomEconomy(productFormula, reactantFormulas) {
2  // Atomic weights of common elements
3  const atomicWeights = {
4    H: 1.008, He: 4.003, Li: 6.941, Be: 9.012, B: 10.811,
5    C: 12.011, N: 14.007, O: 15.999, F: 18.998, Ne: 20.180,
6    Na: 22.990, Mg: 24.305, Al: 26.982, Si: 28.086, P: 30.974,
7    S: 32.066, Cl: 35.453, Ar: 39.948, K: 39.098, Ca: 40.078
8    // Add more elements as needed
9  };
10
11  function parseFormula(formula) {
12    const pattern = /([A-Z][a-z]*)(\d*)/g;
13    let match;
14    let weight = 0;
15    
16    while ((match = pattern.exec(formula)) !== null) {
17      const element = match[1];
18      const count = match[2] ? parseInt(match[2], 10) : 1;
19      
20      if (atomicWeights[element]) {
21        weight += atomicWeights[element] * count;
22      } else {
23        throw new Error(`Unknown element: ${element}`);
24      }
25    }
26    
27    return weight;
28  }
29  
30  // Calculate molecular weights
31  const productWeight = parseFormula(productFormula);
32  
33  let reactantsWeight = 0;
34  for (const reactant of reactantFormulas) {
35    if (reactant.trim()) { // Skip empty reactants
36      reactantsWeight += parseFormula(reactant);
37    }
38  }
39  
40  // Calculate atom economy
41  const atomEconomy = (productWeight / reactantsWeight) * 100;
42  
43  return {
44    atomEconomy: parseFloat(atomEconomy.toFixed(2)),
45    productWeight: parseFloat(productWeight.toFixed(4)),
46    reactantsWeight: parseFloat(reactantsWeight.toFixed(4))
47  };
48}
49
50// Example usage
51const product = "C9H8O4"; // אספירין
52const reactants = ["C7H6O3", "C4H6O3"]; // חומצה סליצילית ואנאידריד חומצי
53const result = calculateAtomEconomy(product, reactants);
54console.log(`Atom Economy: ${result.atomEconomy}%`);
55console.log(`Product Weight: ${result.productWeight}`);
56console.log(`Reactants Weight: ${result.reactantsWeight}`);
57

יישום ב-R

1calculate_atom_economy <- function(product_formula, reactant_formulas) {
2  # Atomic weights of common elements
3  atomic_weights <- list(
4    H = 1.008, He = 4.003, Li = 6.941, Be = 9.012, B = 10.811,
5    C = 12.011, N = 14.007, O = 15.999, F = 18.998, Ne = 20.180,
6    Na = 22.990, Mg = 24.305, Al = 26.982, Si = 28.086, P = 30.974,
7    S = 32.066, Cl = 35.453, Ar = 39.948, K = 39.098, Ca = 40.078
8  )
9  
10  parse_formula <- function(formula) {
11    # Parse chemical formula using regex
12    matches <- gregexpr("([A-Z][a-z]*)(\\d*)", formula, perl = TRUE)
13    elements <- regmatches(formula, matches)[[1]]
14    
15    weight <- 0
16    for (element_match in elements) {
17      # Extract element symbol and count
18      element_parts <- regexec("([A-Z][a-z]*)(\\d*)", element_match, perl = TRUE)
19      element_extracted <- regmatches(element_match, element_parts)[[1]]
20      
21      element <- element_extracted[2]
22      count <- if (element_extracted[3] == "") 1 else as.numeric(element_extracted[3])
23      
24      if (!is.null(atomic_weights[[element]])) {
25        weight <- weight + atomic_weights[[element]] * count
26      } else {
27        stop(paste("Unknown element:", element))
28      }
29    }
30    
31    return(weight)
32  }
33  
34  # Calculate molecular weights
35  product_weight <- parse_formula(product_formula)
36  
37  reactants_weight <- 0
38  for (reactant in reactant_formulas) {
39    if (nchar(trimws(reactant)) > 0) {  # Skip empty reactants
40      reactants_weight <- reactants_weight + parse_formula(reactant)
41    }
42  }
43  
44  # Calculate atom economy
45  atom_economy <- (product_weight / reactants_weight) * 100
46  
47  return(list(
48    atom_economy = round(atom_economy, 2),
49    product_weight = round(product_weight, 4),
50    reactants_weight = round(reactants_weight, 4)
51  ))
52}
53
54# Example usage
55product <- "CH3CH2OH"  # אתנול
56reactants <- c("C2H4", "H2O")  # אתילן ומים
57result <- calculate_atom_economy(product, reactants)
58cat(sprintf("Atom Economy: %.2f%%\n", result$atom_economy))
59cat(sprintf("Product Weight: %.4f\n", result$product_weight))
60cat(sprintf("Reactants Weight: %.4f\n", result$reactants_weight))
61

חזות כלכלת אטומים

השוואת כלכלת אטומים

מוצר פסולת

כלכלת אטומים גבוהה (95%)

חומרים מגיבים מוצר (95%) 5%

כלכלת אטומים נמוכה (40%)

חומרים מגיבים מוצר (40%) פסולת (60%)

שאלות נפוצות

מהי כלכלת אטומים?

כלכלת אטומים היא מדד עד כמה אטומים מהחומרים המגיבים משתלבים במוצר הרצוי בתגובה כימית. היא מחושבת על ידי חלוקת המשקל המולקולרי של המוצר הרצוי במשקל המולקולי הכולל של כל החומרים המגיבים והכפלה ב-100 כדי לקבל אחוז. אחוזים גבוהים מצביעים על תגובות יותר יעילות עם פחות פסולת.

כיצד כלכלת אטומים שונה מתשואה של תגובה?

תשואה של תגובה מודדת כמה מוצר מתקבל בפועל בהשוואה למקסימום התיאורטי בהתבסס על הריאגנט המגביל. כלכלת אטומים, לעומת זאת, מודדת את היעילות התיאורטית של תכנון תגובה ברמת האטום, ללא קשר לאופן שבו התגובה מתבצעת בפועל. תגובה יכולה להיות בעלת תשואה גבוהה אך כלכלת אטומים נמוכה אם היא מייצרת תוצרי לוואי משמעותיים.

למה כלכלת אטומים חשובה בכימיה ירוקה?

כלכלת אטומים היא עיקרון בסיסי בכימיה ירוקה מכיוון שהיא מסייעת לכימאים לעצב תגובות שמייצרות באופן טבעי פחות פסולת על ידי שילוב יותר אטומים מהחומרים המגיבים במוצר הרצוי. זה מוביל לתהליכים יותר בני קיימא, הפחתת השפעה סביבתית ולעיתים גם עלויות ייצור נמוכות יותר.

האם כלכלת אטומים יכולה להיות 100%?

כן, תגובה יכולה להיות בעלת כלכלת אטומים של 100% אם כל האטומים מהחומרים המגיבים מגיעים למוצר הרצוי. דוגמאות כוללות תגובות הוספה (כמו הידרוגנציה), תגובות ציקלואדיציה (כמו תגובות דילס-אלדר) ותגובות שינוי שבהן לא מבוזבזים אטומים כתוצרי לוואי.

האם כלכלת אטומים מתחשבת במסיסים וקטליזטורים?

בדרך כלל, חישובי כלכלת אטומים לא כוללים מסיסים או קטליזטורים אלא אם הם משתלבים במוצר הסופי. זאת מכיוון שקטליזטורים מתחדשים במחזור התגובה, ומסיסים בדרך כלל משוחזרים או מופרדים מהמוצר. עם זאת, מדדים יותר מקיפים בכימיה ירוקה כמו גורם E מתחשבים בחומרים נוספים אלו.

כיצד אני יכול לשפר את כלכלת האטומים של תגובה?

כדי לשפר את כלכלת האטומים:

בחר מסלולי סינתזה שמשלבים יותר אטומים מהחומרים המגיבים במוצר
השתמש בריאגנטים קטליטיים במקום ריאגנטים סטויכיומטריים
העדף תגובות הוספה על פני תגובות החלפה כאשר זה אפשרי
שקול תגובות מרובות רכיבים שמשלבות מספר חומרים מגיבים למוצר אחד
הימנע מתגובות שמייצרות קבוצות עוזבות גדולות או תוצרי לוואי

האם כלכלת אטומים גבוהה תמיד עדיפה?

בעוד שכלכלת אטומים גבוהה היא בדרך כלל רצויה, היא לא צריכה להיות השיקול היחיד בעת הערכת תגובה. גורמים אחרים כמו בטיחות, דרישות אנרגיה, תשואה של תגובה ורעילות של ריאגנטים ותוצרי לוואי גם הם חשובים. לפעמים תגובה עם כלכלת אטומים נמוכה עשויה להיות מועדפת אם יש לה יתרונות משמעותיים אחרים.

כיצד אני מחשב כלכלת אטומים עבור תגובות עם מוצרים מרובים?

עבור תגובות עם מספר מוצרים רצויים, תוכל או:

לחשב כלכלת אטומים בנפרד עבור כל מוצר
לשקול את המשקל המולקולי הכולל של כל המוצרים הרצויים
לשקול את החישוב בהתבסס על הערך הכלכלי או החשיבות של כל מוצר

הגישה תלויה במטרות הניתוח הספציפיות שלך.

האם כלכלת אטומים מתחשבת בסטויכיומטריה של תגובה?

כן, חישובי כלכלת האטומים חייבים להשתמש במשוואות כימיות מאוזנות כראוי שמשקפות את הסטויכיומטריה הנכונה של התגובה. המקדמים במשוואה המאוזנת משפיעים על הכמויות היחסיות של החומרים המגיבים ולכן על המשקל המולקולי הכולל של החומרים המגיבים בשימוש בחישוב.

עד כמה מדויקים חישובי כלכלת אטומים?

חישובי כלכלת אטומים יכולים להיות מדויקים מאוד כאשר משתמשים במשקלים מולקולריים מדויקים ובמשוואות מאוזנות כראוי. עם זאת, הם מייצגים יעילות תיאורטית מקסימלית ואינם מתחשבים בבעיות מעשיות כמו תגובות לא שלמות, תגובות צדדיות או אובדן במהלך טיהור שמשפיעים על תהליכים בעולם האמיתי.

מקורות

Trost, B. M. (1991). The atom economy—a search for synthetic efficiency. Science, 254(5037), 1471-1477. https://doi.org/10.1126/science.1962206
Anastas, P. T., & Warner, J. C. (1998). Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press.
Sheldon, R. A. (2017). The E factor 25 years on: the rise of green chemistry and sustainability. Green Chemistry, 19(1), 18-43. https://doi.org/10.1039/C6GC02157C
Dicks, A. P., & Hent, A. (2015). Green Chemistry Metrics: A Guide to Determining and Evaluating Process Greenness. Springer.
American Chemical Society. (2023). Green Chemistry. Retrieved from https://www.acs.org/content/acs/en/greenchemistry.html
Constable, D. J., Curzons, A. D., & Cunningham, V. L. (2002). Metrics to 'green' chemistry—which are the best? Green Chemistry, 4(6), 521-527. https://doi.org/10.1039/B206169B
Andraos, J. (2012). The algebra of organic synthesis: green metrics, design strategy, route selection, and optimization. CRC Press.
EPA. (2023). Green Chemistry. Retrieved from https://www.epa.gov/greenchemistry

סיכום

מחשבון כלכלת האטומים מספק כלי רב עוצמה להערכת היעילות והקיימות של תגובות כימיות ברמת האטום. על ידי התמקדות בכמה אטומים מהחומרים המגיבים משתלבים במוצרים הרצויים, כימאים יכולים לעצב תהליכים ירוקים שמפחיתים את ייצור הפסולת.

אם אתה סטודנט הלומד על עקרונות כימיה ירוקה, חוקר המפתח שיטות סינתזה חדשות או כימאי תעשייתי המייעל תהליכי ייצור, הבנת ויישום כלכלת האטומים יכולה להוביל לפרקטיקות כימיות יותר בת קיימא. המחשבון מקל על ניתוח זה וזמין, מה שמסייע לקדם את המטרות של כימיה ירוקה בתחומים שונים.

על ידי שילוב שיקולי כלכלת אטומים בתכנון ובחירת תגובות, אנו יכולים לעבוד לקראת עתיד שבו תהליכים כימיים לא רק שהם בעלי תשואה גבוהה ויעילים כלכלית אלא גם אחראיים סביבתית ובני קיימא.

נסה את מחשבון כלכלת האטומים היום כדי לנתח את התגובות הכימיות שלך ולגלות הזדמנויות לכימיה ירוקה!

💬

משוב

💬

לחץ על הפיצוץ משוב כדי להתחיל לתת משוב על כלי זה

🔗

כלים קשורים

גלה עוד כלים שעשויים להיות שימושיים עבור זרימת העבודה שלך

מחשב כלכלת אטומים ליעילות תגובות כימיות

מחשבון כלכלה אטומית

תוצאות

תיעוד

מחשבון כלכלת אטומים: מדידת יעילות בתגובות כימיות

מבוא לכלכלת אטומים

מהי כלכלת אטומים?

למה כלכלת אטומים חשובה

כיצד לחשב כלכלת אטומים

הסבר הנוסחה

משתנים ושיקולים

מקרים קצה

מדריך שלב אחר שלב לשימוש במחשבון כלכלת אטומים

הזנת נוסחאות כימיות

פרשנות תוצאות

שימושים ויישומים

יישומים תעשייתיים

שימושים אקדמיים וחינוכיים

דוגמאות מהעולם האמיתי

חלופות לכלכלת אטומים

היסטוריה ופיתוח של כלכלת אטומים

מקורות המושג

אבולוציה ואימוץ

תורמים מרכזיים

השפעה על הכימיה המודרנית

דוגמאות מעשיות עם קוד

נוסחת Excel

יישום ב-Python

יישום ב-JavaScript

יישום ב-R

חזות כלכלת אטומים

שאלות נפוצות

מהי כלכלת אטומים?

כיצד כלכלת אטומים שונה מתשואה של תגובה?

למה כלכלת אטומים חשובה בכימיה ירוקה?

האם כלכלת אטומים יכולה להיות 100%?

האם כלכלת אטומים מתחשבת במסיסים וקטליזטורים?

כיצד אני יכול לשפר את כלכלת האטומים של תגובה?

האם כלכלת אטומים גבוהה תמיד עדיפה?

כיצד אני מחשב כלכלת אטומים עבור תגובות עם מוצרים מרובים?

האם כלכלת אטומים מתחשבת בסטויכיומטריה של תגובה?

עד כמה מדויקים חישובי כלכלת אטומים?

מקורות

סיכום

משוב

כלים קשורים

מחשב אנרגיית הפעלה עבור קינמטיקת תגובות כימיות

מחשבון יסודות: מצא משקלים אטומיים לפי מספר אטומי

מחשבון מסה אלמנטרית: מצא משקלים אטומיים של אלמנטים

מחשב קונפיגורציית אלקטרונים עבור יסודות הטבלה המחזורית

מחשב תשואת ירקות: חשב את הקציר של הגינה שלך

מחשבון אנטרופיה: מדוד את תוכן המידע בסטי נתונים

מחשב EMF לתאים: משוואת נרנסט לתאים כימיים