Sinteză chimică
În chimie, sinteza chimică înseamnă utilizarea reacțiilor chimice pentru a obține un produs sau mai multe produse. Acest lucru se întâmplă prin manipulări fizice și chimice. Adesea, se folosesc mai multe reacții chimice diferite; una după alta. În uzul modern de laborator, o sinteză chimică este reproductibilă (dacă experimentul este făcut a doua oară, va avea aceleași rezultate ca și prima dată), fiabilă (nu este întreruptă de mici modificări ale condițiilor) și stabilită pentru a funcționa în mai multe laboratoare.
Chimiștii încep să conceapă o sinteză chimică prin selectarea compușilor care urmează să fie combinați. Aceste substanțe chimice de pornire sunt cunoscute sub numele de reactivi sau reactanți. Chimiștii fac diverse lucruri cu acești reactivi pentru a sintetiza produsul sau un produs intermediar. Acest lucru necesită amestecarea compușilor într-un vas de reacție. Recipientul poate fi un reactor chimic sau un simplu balon. Multe reacții necesită o anumită formă de procedură de prelucrare înainte ca produsul final să fie izolat.
Cantitatea de produs într-o sinteză chimică reprezintă randamentul reacției. În mod obișnuit, randamentele chimice sunt exprimate ca greutate în grame sau ca procent din cantitatea teoretică totală de produs care ar putea fi produsă. O reacție secundară este o reacție chimică nedorită care are loc și care reduce randamentul produsului dorit.
Chimistul Adolph Wilhelm Hermann Kolbe a fost primul care a folosit cuvântul "sinteză" în sensul său actual.
Strategii
În cele mai multe cazuri, o singură reacție nu va transforma un reactant (substanță chimică inițială) în produsul de reacție dorit. Chimiștii au multe strategii pentru a găsi cea mai bună secvență de reacții pentru a obține produsul dorit. În reacțiile în cascadă au loc mai multe modificări chimice în cadrul unui singur reactant. În reacțiile multicomponente, până la 11 reactanți diferiți formează un singur produs de reacție. Într-o sinteză telescopică, un singur reactant trece prin mai multe transformări fără a izola intermediarii după fiecare etapă.
Sinteza organică
Sinteza organică este un tip special de sinteză chimică. În cadrul sintezei organice se creează numai compuși organici. Sinteza totală a unui produs complex poate necesita mai multe etape pentru a ajunge la produsul final. Aceste etape pot dura prea mult timp. Chimiștii doresc să aibă abilități în domeniul sintezei organice și să fie capabili să găsească o cale de sinteză cu un număr cât mai mic de etape. Sinteza unor compuși foarte valoroși sau dificili le-a adus chimiștilor, cum ar fi Robert Burns Woodward, Premiul Nobel pentru chimie.
Dacă o sinteză chimică pornește de la compuși de bază de laborator și produce ceva nou, este un "proces pur sintetic". Dacă pornește de la un produs izolat din plante sau animale și apoi trece la un compus nou, sinteza se numește "proces semisintetic".
Alte semnificații
De cele mai multe ori, prin sinteză chimică se înțelege procedura generală, în mai multe etape, de obținere a unui produs dorit. Uneori, chimiștii folosesc termenul "sinteză chimică" pentru a desemna doar o reacție de combinare directă. Într-o reacție de combinare directă, doi sau mai mulți reactanți se combină pentru a forma un singur produs. Ecuația chimică pentru o reacție de combinație directă este:
A + B → AB
unde A și B sunt elemente sau compuși, iar AB este un compus format din A și B. Exemple de reacții de combinare includ:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (formarea sării de masă)
S + O2 → SO2 (formare de dioxid de sulf)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (ruginirea fierului)
CO2 + H2O → H2 CO3 (dioxid de carbon care se dizolvă și reacționează cu apa pentru a forma acid carbonic)
Patru reguli speciale de sinteză sunt:
oxid de metal + H 2O → metal(OH)
oxid nemetalic + H 2O → oxi-acid
metal-clorură + O2→ metal-clorat
oxid de metal + CO 2→ carbonat de metal (CO3)
Pagini conexe
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este sinteza chimică?
R: Sinteza chimică este procesul de utilizare a reacțiilor chimice pentru a obține un produs sau mai multe produse.
Î: Ce sunt reactivii sau reactanții?
R: Reactivii sau reactanții sunt substanțele chimice de pornire utilizate într-o sinteză chimică.
Î: Ce fac chimiștii cu reactivii?
R: Chimiștii manipulează și amestecă reactivii pentru a sintetiza produsul dorit sau un produs intermediar.
Î: Ce tip de recipient este utilizat pentru aceste reacții?
R: Recipientul utilizat pentru aceste reacții poate fi fie un reactor chimic, fie un simplu balon.
Î: Cum se măsoară cantitatea de produs într-o sinteză chimică?
R: Cantitatea de produs obținută într-o sinteză chimică se măsoară, de obicei, fie ca greutate în grame, fie ca procent din cantitatea teoretică totală care ar putea fi produsă.
Î: Ce este o reacție laterală?
R: O reacție secundară este o reacție chimică nedorită care are loc și care reduce randamentul produsului dorit.
Î: Cine a folosit pentru prima dată cuvântul "sinteză" în sensul său actual?
R: Chimistul Adolph Wilhelm Hermann Kolbe a fost prima persoană care a folosit cuvântul "sinteză" în sensul său actual.
