Reakcja syntezy
W chemii, synteza chemiczna oznacza wykorzystanie reakcji chemicznych do uzyskania produktu lub kilku produktów. Dzieje się to poprzez fizyczne i chemiczne manipulacje. Często wykorzystuje się kilka różnych reakcji chemicznych; jedną po drugiej. W nowoczesnych zastosowaniach laboratoryjnych synteza chemiczna jest powtarzalna (jeśli eksperyment jest przeprowadzany po raz drugi, będzie miał takie same wyniki jak za pierwszym razem), niezawodna (nie łamana przez małe zmiany warunków) i ustalona do pracy w wielu laboratoriach.
Chemicy zaczynają projektować syntezę chemiczną, wybierając związki do łączenia. Te początkowe związki chemiczne są znane jako odczynniki lub reaktory. Chemicy robią różne rzeczy z tymi odczynnikami, aby zsyntetyzować produkt lub produkt pośredni. Wymaga to mieszania związków w zbiorniku reakcyjnym. Zbiornik może być reaktorem chemicznym lub zwykłą kolbą. Wiele reakcji wymaga pewnego rodzaju procedury pracy przed wyizolowaniem produktu końcowego.
Ilość produktu w syntezie chemicznej to wydajność reakcji. Zazwyczaj wydajność chemiczna jest wyrażana jako masa w gramach lub jako procent całkowitej teoretycznej ilości produktu, który mógłby zostać wyprodukowany. Reakcja uboczna to niepożądana reakcja chemiczna, która powoduje zmniejszenie wydajności poszukiwanego produktu.
Chemik Adolph Wilhelm Hermann Kolbe jako pierwszy użył słowa synteza w jego dzisiejszym znaczeniu.
Strategie
W większości przypadków pojedyncza reakcja nie przekształci reagentu (substancji chemicznej wyjściowej) w pożądany produkt reakcji. Chemicy mają wiele strategii, aby znaleźć najlepszą sekwencję reakcji w celu stworzenia pożądanego produktu. W reakcjach kaskadowych wiele zmian chemicznych zachodzi w obrębie jednego reaktora. W reakcjach wieloskładnikowych do 11 różnych reaktorów tworzy jeden produkt reakcji. W syntezie teleskopowej jeden reaktant przechodzi przez wiele transformacji bez izolowania półproduktów po każdym etapie.
Synteza organiczna
Synteza organiczna jest szczególnym rodzajem syntezy chemicznej. W syntezie organicznej powstają tylko związki organiczne. Całkowita synteza złożonego produktu może podjąć wiele kroków, aby osiągnąć produkt docelowy. Kroki te mogą zająć zbyt wiele czasu. Chemicy chcą mieć umiejętności w organicznej syntezie i być w stanie znaleźć ścieżkę syntezy z najmniejszą liczbą kroków. Synteza bardzo cennych lub trudnych związków zdobyła chemików, takich jak Robert Burns Woodward, Nagroda Nobla w dziedzinie chemii.
Jeśli synteza chemiczna zaczyna się od podstawowych związków laboratoryjnych i daje coś nowego, to jest to "proces czysto syntetyczny". Jeśli zaczyna się od produktu wyizolowanego z roślin lub zwierząt, a następnie przechodzi do nowych związków, synteza nazywana jest "procesem półsyntetycznym".
Inne znaczenia
W większości przypadków, synteza chemiczna oznacza ogólną, wieloetapową procedurę tworzenia pożądanego produktu. Czasami chemicy używają "syntezy chemicznej" jako bezpośredniej reakcji mieszanej. W bezpośredniej reakcji mieszania, dwa lub więcej reaktorów łączy się w jeden produkt. Chemiczne równanie dla bezpośredniej reakcji mieszania jest następujące: - W bezpośredniej reakcji mieszania dwa lub więcej reagentów tworzy jeden produkt:
A + B → AB
gdzie A i B są pierwiastkami lub związkami, a AB jest związkiem składającym się z A i B. Przykłady reakcji łączonych obejmują:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (tworzenie się soli kuchennej)
S + O2 → SO2 (tworzenie się dwutlenku siarki)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 (rdzewienie żelaza)
CO2 + H2O → H2CO3 (rozpuszczanie dwutlenku węgla i reagowanie z wodą w celu utworzenia kwasu węglowego)
Cztery specjalne zasady syntezy to:
tlenek metalu + H2O → metal(OH)
tlenek niemetalu + H2O → oksykwas
chlorek metalu + O2 → chloran metalu
tlenek metalu + CO2 → węglan metalu (CO3)
Powiązane strony
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest synteza chemiczna?
O: Synteza chemiczna to proces polegający na wykorzystaniu reakcji chemicznych do wytworzenia produktu lub wielu produktów.
P: Co to są odczynniki lub reagenty?
O: Odczynniki lub reaktanty to wyjściowe substancje chemiczne używane w syntezie chemicznej.
P: Co chemicy robią z odczynnikami?
O: Chemicy manipulują i mieszają odczynniki, aby zsyntetyzować pożądany produkt lub półprodukt.
P: Jakiego typu naczynia są używane do tych reakcji?
O: Naczynie używane do tych reakcji może być reaktorem chemicznym lub zwykłą kolbą.
P: Jak mierzy się ilość produktu w syntezie chemicznej?
O: Ilość produktu wytworzonego w syntezie chemicznej jest zwykle mierzona jako waga w gramach lub jako procent całkowitej teoretycznej ilości, która mogłaby zostać wytworzona.
P: Co to jest reakcja uboczna?
O: Reakcja uboczna to zachodząca niepożądana reakcja chemiczna, która zmniejsza wydajność pożądanego produktu.
P: Kto pierwszy użył słowa "synteza" w jego dzisiejszym znaczeniu?
O: Chemik Adolph Wilhelm Hermann Kolbe był pierwszą osobą, która użyła słowa "synteza" w jego dzisiejszym znaczeniu.
