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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Économie d’atomes » ?

Définition 48.9 La chimie à l’école — Années 1 à 12 · Chapitre 48 — Stratégie de synthèse et chimie verte

L’économie d’atomes d’une synthèse est la fraction de la masse des réactifs, pris dans les proportions de l’équation ajustée, qui se retrouve dans le produit recherché.

Économies d’atomes calculées à partir des équations : l’éthène avec le bromure d’hydrogène, l’acide éthanoïque avec l’éthanol, les deux voies de l’ibuprofène, et le bromoéthane avec l’hydroxyde de sodium.
Économies d’atomes calculées à partir des équations : l’éthène avec le bromure d’hydrogène, l’acide éthanoïque avec l’éthanol, les deux voies de l’ibuprofène, et le bromoéthane avec l’hydroxyde de sodium.

Exemples

Exemple 48.12 (Addition contre substitution)

Le bromoéthane à partir de l’éthène, CX2HX4+HBr→CX2HX5Br\ce{C2H4 + HBr -> C2H5Br} : chaque atome se retrouve dans le produit, économie d’atomes 108.9/(28.0+80.9)=100 %108.9/(28.0 + 80.9) = 100\,\%. L’éthanol à partir du bromoéthane, CX2HX5Br+NaOH→CX2HX5OH+NaBr\ce{C2H5Br + NaOH -> C2H5OH + NaBr} : l’économie d’atomes vaut 46.0/(108.9+40.0)=30.9 %46.0/(108.9 + 40.0) = 30.9\,\% ; par kilogramme d’éthanol, 2.2 kg2.2\,\mathrm{kg} de bromure de sodium. Une addition a toujours une économie d’atomes de 100 %100\,\% ; une substitution ou une élimination, jamais.

Exemple 48.15 (Deux voies vers l’ibuprofène)

L’ibuprofène, CX13HX18OX2\ce{C13H18O2}, est fabriqué à partir de l’hydrocarbure CX10HX14\ce{C10H14} (l’isobutylbenzène). L’ancienne voie compte six étapes et utilise, dans chacune, une quantité complète de réactif ; additionnés, ses réactifs ont une somme des masses molaires de 514.5 g/mol514.5\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}, pour 206.0 g/mol206.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol} d’ibuprofène : économie d’atomes 40 %40\,\%. La nouvelle voie compte trois étapes, dont deux catalysées, et l’équation globale

CX10HX14+CX4HX6OX3+HX2+CO→CX13HX18OX2+CX2HX4OX2\ce{C10H14 + C4H6O3 + H2 + CO -> C13H18O2 + C2H4O2}

donne 206.0/266.0=77 %206.0/266.0 = 77\,\%. Son sous-produit, l’acide éthanoïque, est récupéré et utilisé : s’il est compté comme produit, l’économie d’atomes dépasse 99 %99\,\%.

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Définition 31.2 Chimie universitaire — 3e année · Chapitre 31 — Chimie verte et procédés industriels

L’économie d’atomes d’une réaction est la masse molaire du produit voulu divisée par la somme des masses molaires de tous les réactifs de l’équation équilibrée, exprimée en pourcentage.

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