Comme tu le sais déjà, les atomes se réarrangent pour former un nouvel ensemble de molécules au cours d'une réaction chimique. En général, lorsque nous effectuons une réaction, nous ne nous intéressons qu'à l'un des produits. Les autres produits sont des déchets. L'économie d' atomes nous indique combien d'atomes de la réaction se réarrangent pour former le produit que nous voulons. Elle nous montre le produit désiré en pourcentage de tous les produits formés.
Dans cet article, tu apprendras ce qu'est l'économie atomique.
Nous verrons en quoi l'économie d'atomes diffère du rendement en pourcentage et pourquoi des économies d'atomes élevées sont importantes dans l'industrie.
Enfin, tu apprendras comment calculer l'économie d'atomes.
Qu'est-ce que l'économie d'atomes ?
L'économie d'atomes indique combien d'atomes utilisés dans la réaction se sont transformés en produit désiré.
En trouvant l'économie atomique d'une réaction, nous pouvons découvrir son efficacité. Les réactions efficaces ont une économie atomique élevée parce qu'elles produisent moins de déchets. Les réactions inefficaces ont des économies d'atomes faibles parce qu'elles produisent plus de produits indésirables.
Les réactions inefficaces produisent des déchets nocifs pour l'environnement.[2] Chemical and waste reclamation centre by Ian Greig,CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons
En quoi l'économie atomique est-elle différente du rendement en pourcentage ?
Tu te souviens peut-être que le pourcentage de rendement mesure également l'efficacité d'une réaction. Il nous indique la part de notre réaction qui s'est transformée en produit. Quelle est la différence ?
Le rendement en pourcentage est une valeur que nous obtenons expérimentalement. Il mesure l'efficacité d'une réaction en se basant sur les résultats réels d'une expérience. En revanche, l'économie d'atomes est théorique. Elle mesure l'efficacité d'une réaction en se basant sur l'équation équilibrée.
Pourquoi les industries veulent-elles une économie atomique élevée ?
Les réactions efficaces ont une économie atomique élevée. Une réaction avec une économie atomique élevée est importante dans l'industrie parce qu'elle :
Utilise moins de ressources naturelles.
produit moins de déchets
Est meilleure pour l'environnement.
Rend la production moins coûteuse.
Est plus durable.
Comment calculer l'économie d'atomes
Tu peux calculer l'économie d'atomes d'une réaction en utilisant l'équation ci-dessous :
Nous pouvons également exprimer l'équation de l'économie d'atomes comme indiqué ci-dessous :
As-tu remarqué la différence ? Dans la première équation, nous utilisons les masses moléculaires des produits. Cependant, nous pouvons également utiliser les masses moléculaires des réactifs.
Est-ce important ? Rappelle-toi que la loi de conservation de la masse nous dit que le nombre d'atomes dans les produits et les réactifs est le même. Ainsi, la somme des produits est égale à la somme des réactifs.
Nous pouvons également calculer l'économie d'atomes en utilisant les masses (au lieu de la masse moléculaire) des réactifs et des produits. Dans ce cas, nous pouvons exprimer l'équation de l'économie d'atomes comme suit :
L'économie d'atomes pour les réactions d'addition est toujours de 100 pour cent parce qu'elles ne produisent que le produit désiré. Lorsqu'il n'y a qu'un seul produit, l'économie d'atomes est de 100 pour cent, puisque tous les atomes se transforment en produit désiré.
Jackie a réalisé une expérience pour produire du fer (Fe). L'équation équilibrée de l'expérience apparaît ci-dessous. Calcule l'économie d'atomes pour le produit Fer (Fe).
Mr (Fe) = 56 x 2 = 112
(Jackie a obtenu 2 atomes de Fe dans la réaction)
Mr (produits) = (56 x 2) + 3(12 + (16 x 2)) = 244
Économie d'atomes - Points clés
L'économie d'atomes indique combien d'atomes utilisés dans la réaction se sont transformés en produit désiré.
Les réactions efficaces ont une économie atomique élevée parce qu'elles produisent moins de déchets.
Tu peux calculer l'économie d'atomes d'une réaction en utilisant cette équation :Mr du produit désiré/ ∑ Mr de tous les produits x 100.
Le rendement en pourcentage est différent de l'économie d'atomes. Il mesure l'efficacité d'une réaction en se basant sur les résultats réels d'une expérience.
L'économie d'atomes est théorique et mesure l'efficacité d'une réaction en se basant sur l'équation équilibrée.
Une réaction avec une économie atomique élevée est importante dans l'industrie parce qu'elle utilise moins de ressources naturelles, produit moins de déchets et est meilleure pour l'environnement. Elle est également moins chère à produire et plus durable.
Références
Centre de récupération des produits chimiques et des déchets par Ian Greig, CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0), via Wikimedia Commons
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Questions fréquemment posées en Économie d'atomes
Qu'est-ce que l'économie d'atomes ?
L'économie d'atomes est un concept en chimie verte visant à maximiser l'utilisation des réactifs dans le but de minimiser les déchets.
Pourquoi l'économie d'atomes est-elle importante ?
L'économie d'atomes est importante car elle réduit la production de déchets et augmente l'efficacité des réactions chimiques, contribuant ainsi à une chimie plus écologique.
Comment calcule-t-on l'économie d'atomes ?
Pour calculer l'économie d'atomes, on utilise la formule suivante : (masse molaire des produits désirés/masses molaires de tous les réactifs utilisés) x 100.
Quels sont les avantages de l'économie d'atomes ?
Les avantages de l'économie d'atomes incluent la réduction des déchets, des coûts, et des impacts environnementaux ainsi qu'une meilleure efficacité des réactions chimiques.
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