原子経済性計算機
反応物の原子がどれだけ目的物に入るかを測ります。エテンの水和でエタノールを作る反応は、両辺とも46.07 g/molなので100 %です。2つのモル質量を入れると、原子経済性と廃棄物の割合が分かります。ブラウザで無料で使えます。
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- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 生成物モル質量
- 88.11
- 反応物モル質量
- 106.12
- 原子経済性分数
- 0.8302864681
- 原子経済性パーセント
- 83.0286468149
- 廃棄物分数
- 0.1697135319
- 廃棄物パーセント
- 16.9713531851
原子経済性は、反応物の原子のうちどれだけが副生成物や化学量論的廃棄物ではなく目的生成物に取り込まれるかを問うグリーンケミストリー指標です。Barry Trostはこの考え方を定式化し、実験収率とは独立に、出発物質の質量を標的にどれだけ完全に組み込むかで合成経路を順位付けできるようにしました。閉じた式は単純です。 目的生成物のモル質量を、釣り合った反応式に書かれた全反応物の合計モル質量で割り、百分率にするために百を掛けます。本計算機はそれら二つのモル質量を受け取り、原子経済性を分数と百分率で返し、相補的な廃棄物分数も報告するので、実験報告やプロセスレビューが二つ目のツールなしで両方の数値を引用できます。ネットワークなし、乱数シードなし、壁時計なし。
原子経済性がグリーンな反応設計を測る仕組み
目的生成物の係数が一になるように書かれた釣り合った化学反応式から始めるか、生成物と反応物の合計が同じ基準に保たれるよう両辺を一貫してスケールします。各反応物種のモル質量にその化学量論係数を掛けたものを合計し、それが全反応物モル質量です。
目的生成物一式のモル質量をその合計で割り、生成物質量が反応物を超えないとき零から一の間の原子経済性分数を得て、馴染みの百分率にするために百を掛けます。百パーセントは理想化された化学量論ですべての反応物原子が生成物に取り込まれることを意味し、低い値は水・塩・脱離基など、単離が完璧でも廃棄物として反応を離れる意図的な共生成物を示します。
したがって原子経済性は百分率収率と相補的です。収率は理論最大に対してどれだけ単離したかを問い、原子経済性は百分率収率が百でも釣り合った式自体がどれほど無駄かを問います。負の生成物モル質量も同じ理由で拒否されます。
反応式の釣り合わせ、分子式やSMILESからの式量検索、実測と理論質量からの実験百分率収率、Eファクターやプロセス質量強度の報告は行いません。製品カバレッジが広がれば、それらは別の検索意図とランディングになります。
原子経済性計算機が実務で使われる場面
中等教育および入門大学のグリーンケミストリー単元は、百パーセントの付加反応と化学量論的副生成物を残す置換・脱離経路を比較する原子経済性ドリルを課し、信頼できる一つの神託が浮動小数点ノイズを手でごまかさずに採点とデモ準備を速めます。
有機合成の授業は実験収率を測る実験時間の前に、同じ標的への候補経路を原子経済性で順位付けし、低経済性の式で高収率でも大きな共生成物廃棄物が出ることを学びます。プロセス化学者と持続可能性チームは、溶媒と触媒が完全なプロセス質量強度計算に入る前に、釣り合った式と式量だけが分かる初期段階の経路をスクリーニングします。
後に実測と理論の生成物質量からの百分率収率、制限試薬の残り、廃棄物質量からのEファクター、化学式からの自動モル質量検索が必要なら、この原子経済性計算機ページを過負荷にせず、別の検索意図とランディングとして扱ってください。
活用例
宿題とグリーンケミストリー解答キー
釣り合った式のモル質量からAE% = (M_product / M_reactants) × 100を計算し、学生と自動採点が一つの閉形式の正解を共有できるようにします。
実験前の経路スクリーニング
実験収率を測る前に、生成物と全反応物の式量だけを用いて候補合成経路を原子経済性で順位付けします。
よくある質問
原子経済性とは何ですか?
原子経済性は、反応物の原子(質量基準)のうち目的生成物に取り込まれる割合の百分率です。釣り合った式のモル質量を用い、AE% = (M_product / M_reactants) × 100です。
原子経済性は百分率収率と同じですか?
いいえ。 百分率収率は実際に単離した生成物を理論最大と比較します。原子経済性は釣り合った式自体を評価します。AEが低ければ収率100%でも大きな化学量論的廃棄物が残ります。
反応の原子経済性はどう計算しますか?
反応式の係数をそろえ、すべての反応物のモル質量に係数を掛けて合計し、目的生成物のモル質量をその合計で割ります。100を掛けると百分率になります。
原子経済性が低いと何が分かりますか?
釣り合った反応式そのものが、水や塩、脱離基などの副生成物として原子を捨てていることを示します。単離が完璧でもその分は廃棄物になり、ツールは廃棄物の割合として表示します。
反応式の係数合わせやモル質量の調べ物もしてくれますか?
いいえ。係数をそろえた反応式から始め、2つのモル質量はご自身で入力します。反応式の係数合わせ、分子式からのモル質量の算出、収率やEファクターの計算は行いません。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/atom-economy \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"product_molar_mass":88.11,"reactant_molar_mass":106.12}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/atom-economy", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"product_molar_mass": 88.11,
"reactant_molar_mass": 106.12
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/atom-economy",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"product_molar_mass": 88.11,
"reactant_molar_mass": 106.12
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/atom-economy", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"product_molar_mass":88.11,"reactant_molar_mass":106.12}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"product_molar_mass":88.11,"reactant_molar_mass":106.12}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/atom-economy", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"product_molar_mass": 88.11,
"reactant_molar_mass": 106.12
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.atom_economy",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
反応物合計質量が零の場合は商が未定義のため、明確なinvalid_inputエラーで拒否します。無料のブラウザツールと有料APIは同一の純粋な同型関数を共有するため、教室デモと自動パイプラインが同じ入力で食い違うことはありません。同一入力は常に同一のJSONを生成します。
原子経済性がグリーンな反応設計を測る仕組み
反応物合計モル質量が零または負だと商は未定義または非物理的になるため、Infinityや黙ったNaNではなく明確なinvalid_inputメッセージで検証に失敗します。本機能は決定論的浮動小数点演算で閉じた式を評価し、乱数シード・壁時計・ネットワーク呼び出し・モデルドリフトはなく、同一入力は常に同一JSONを生成します。
送信内容と返却内容
古典的な教科書チェックには、生成物88.11・反応物106.12でおよそ八十三パーセントの原子経済性となる酢酸エチル生成、および生成物と反応物の合計がともに46.07で完全な百パーセントとなるエテンのエタノールへの水和があります。宿題や素早い健全性確認には無料ブラウザフォームを使い、一括解答キー・グリーンケミストリー採点フィクスチャ・経路スクリーニングの神託が必要なら同一契約をスクリプトから呼び出してください。両方の質量を同じ化学量論基準に保ってください。式が生成物二式を生むなら、生成物モル質量を二倍にするか式単位あたりの式を使い、比が意味を持つようにします。必須の有限数を二つ、フィールドproduct_molar_massとreactant_molar_massで送ってください。product_molar_massは目的生成物のモル質量(グラム毎モル)で零以上でなければなりません。reactant_molar_massは釣り合った式における全反応物の合計モル質量(グラム毎モル)で、厳密に零より大きくなければならず、零または負は原子経済性が反応物合計質量で割るためinvalid_inputで失敗します。欠落フィールド、非数値文字列、NaN、Infinity、負の生成物質量、非正の反応物質量はinvalid_inputで失敗し課金されません。成功時は整形済みのproduct_molar_massとreactant_molar_massをエコーし、主要結果としてatom_economy_fractionとatom_economy_percentを提供し、経済指標の一から一を引いたwaste_fractionとwaste_percentを含め、グラム毎モルとパーセントを名付ける単位ヒントオブジェクトを付し、methodをatom_economyに、formulaをAEパーセントはM生成物をM反応物で割って百倍、に設定するので課題が同じ式を引用できます。成功したAPI呼び出しの料金は公開ベース$0.002毎件で、検証失敗は前払い残高を消費しません。
原子経済性計算機が実務で使われる場面
本機能は純粋な解析エンジンのため、API料金は公開ベース$0.002毎成功件で、検証失敗は残高を消費しません。
連携の活用例
持続可能性とプロセスレビューの記録
報告書や設計レビューのグリーンケミストリー根拠節を書く際、atom_economy_percentと並べてwaste_percentを記録します。
技術的な質問
反応物モル質量が零の場合はどうなりますか?
要求はinvalid_inputで失敗します。原子経済性は反応物合計質量で割るため、零または負のreactant_molar_massはInfinityやNaNを返す代わりに拒否されます。
入力の形式はどうすればよいですか?
product_molar_mass(目的生成物 g/mol、≥ 0)とreactant_molar_mass(係数付き全反応物 g/molの合計、> 0)を送ってください。どちらも有限数でなければなりません。
費用はいくらですか?
ブラウザツールは無料でローカル実行です。API要求は成功件あたり$0.002の前払いKIT残高を使い、無効入力は課金されません。