Sürdürülebilir kalkınma hedefleri doğrultusunda kimyasal süreçlerin verimliliğini ölçmek için 'Atom Ekonomisi' kavramı kullanılır. Bir kimyager, sanayide yaygın olarak kullanılan 'X' maddesini sentezlemek için iki farklı yöntem üzerinde çalışmaktadır. Aşağıdaki tabloda bu iki yönteme ait tepkime denklemleri ve maddelerin mol kütleleri verilmiştir.
Buna göre, yeşil kimya prensipleri çerçevesinde hangi yöntemin daha sürdürülebilir olduğu ve nedenini analiz eden aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
Şıklar
I. yöntem daha sürdürülebilirdir; çünkü yan ürün olan HCl'nin mol kütlesi, II. yöntemin yan ürünü olan H₂O'dan büyüktür.
II. yöntem daha sürdürülebilirdir; çünkü bir katılma tepkimesidir ve teorik olarak atom ekonomisi %100'dür.
I. yöntem daha avantajlıdır; çünkü kullanılan reaktiflerin toplam kütlesi II. yönteme göre daha azdır.
Her iki yöntemin de atom ekonomisi eşittir; çünkü her ikisinde de aynı ana ürün elde edilmektedir.
II. yöntem yeşil kimyaya aykırıdır; çünkü su oluşumu çevresel kirliliğe neden olur.
Çözüm Açıklaması
Atom ekonomisi, hedef ürünün kütlesinin toplam reaktif kütlesine oranıdır. II. yöntemde C₂H₄ ve H₂O birleşerek tek bir ürün olan C₂H₅OH oluşturur (katılma tepkimesi). Bu tür tepkimelerde tüm atomlar ürüne dönüştüğü için atom ekonomisi %100'dür. I. yöntemde ise yan ürün (HCl) oluştuğu için atom ekonomisi %100'den küçüktür. Yeşil kimya, atık oluşumunu minimize eden yüksek atom ekonomisine sahip süreçleri tercih eder.