原子利用率是指目标产物的总原子质量与生成物的总原子质量之比,用百分数表示。其计算公式为:
原子利用率=生成物的总原子质量目标产物的总原子质量×100%
例如对于反应CH2=CH2+Br2⟶CH2BrCH2Br,制备1,2−二溴乙烷(CH2BrCH2Br) :
目标产物是CH2BrCH2Br,其相对分子质量为M1=(12×2+1×4+80×2)=188。
该反应没有其他副产物,生成物只有CH2BrCH2Br,所以生成物的总原子质量就是目标产物CH2BrCH2Br的相对分子质量。
那么此反应的原子利用率为188188×100%=100% 。
再比如用CaCO3高温分解制备CaO,反应方程式为CaCO3高温
CaO+CO2↑:
目标产物CaO的相对分子质量MCaO=40+16=56。
生成物除了CaO还有CO2,CO2相对分子质量MCO2=12+16×2=44,生成物总原子质量为M=MCaO+MCO2=56+44=100。
则该反应原子利用率为10056×100%=56% 。
原子利用率越高,意味着在化学反应中原料中的原子更多地转化到了目标产物中,副产物越少,对资源的利用越充分,越符合绿色化学的理念 。