Um dos princípios da química verde é a redução de resíduos (produtos indesejados/desnecessários)!
A economia atómica, \(EA\), mede o grau de incorporação dos átomos dos reagentes no produtos da reação:
$$EA=\frac{{m}_{produto \; desejado}}{{m}_{total \; de \; reagentes}}$$
Ou, em função da estequiometria da reação
$$a \text A + b \text B \; + \; ... → o \text O + p \text P \; + \; ...$$
em que o produto desejado é o \(\text P\):
$$EA=\frac{p \; M(\text P)}{a \; M(\text A) + b \; M(\text B) \; + \; ...}$$
Quanto maior for o valor da \(EA\) maior é a incorporação de átomos dos reagentes no produto desejado. Se o valor de \(EA\) for igual a 1 isso indica que todos os reagentes se transformaram num único produto – a economia atómica é máxima! Nesse caso não há produção de resíduos.
Multiplicando a \(EA\) por 100 obtemos a economia atómica percentual, \(EA(\text %)\):
$$EA(\text %)=\frac{{m}_{produto \; desejado}}{{m}_{total \; de \; reagentes}} \times 100$$
ou
$$EA(\text %)=\frac{p \; M(\text P)}{a \; M(\text A)+b \; M(\text B) \; + \; ...} \times 100$$
Exemplo:
Uma das possíveis reações utilizadas para a obtenção de cobre é traduzida pela equação química
$$2 \; \text{Cu}_{2} \text{O} \; (s) + \text{C} \; (s) \rightarrow 4 \; \text{Cu} \; (s) + \text{CO}_{2} \; (g)$$
A economia atómica, \(EA\), da síntese do \(\text{Cu}\) é:
Cálculo das massas molares dos reagentes e do produto em causa:
\(M(\text{Cu}_{2} \text{O})\) = 143,10 g mol-1
\(M(\text{C})\) = 12,01 g mol-1
\(M(\text{Cu})\) = 63,55 g mol-1
Cálculo da massa de reagentes:
\({m}_{total \; de \; reagentes}\) = (2 mol × 143,10 g mol-1) + (1 mol × 12,01 g mol-1) = 298,21 g
Cálculo da massa de átomos incorporados no produto (\(\text{Cu})\):
\({m}_{produto}\) = 4 mol × 63,55 g mol-1 = 254,20 g
Cálculo da economia atómica:
\(EA=\frac{254,20}{298,21}\) = 0,852 (ou \(EA(\text %)\) = 85,2%)