مثال على التركيب الكيميائي

يعتبر التوليف إحدى العمليات الأساسية للكيمياء ، والتي تتكون من الحصول على مركب كيميائي من العناصر أو أبسط المواد التي تتكون منها.

من خلال التحليل الكيميائي ، يتم دراستها وتحديد العناصر والمركبات التي تشكل المادة. كشف التحليل الكيميائي أن الماء ، الذي كان يعتبر لعدة قرون عنصرًا ، يتكون في الواقع من الهيدروجين والأكسجين. تسمى العناصر والمركبات البسيطة التي تتكون منها مادة بالسلائف.

يقوم التوليف الكيميائي بعكس التحليل ، أي أنه يبني مركبات كيميائية من سلائفها المكونة.

المعادلات الكيميائية التي تنطوي على مزيج من مادتين أو أكثر والتي تؤدي إلى تكوين مادة واحدة التي تجمعهم كليًا أو جزئيًا (وأحيانًا بعض المركبات الأخرى ، والتي تسمى منتجًا ثانويًا) ، تعبر عن تفاعلات نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة.

يمكن أن يحدث التوليف في كل من المواد العضوية وغير العضوية.

يعتبر التوليف غير العضوي مهمًا جدًا على المستوى الصناعي ، لأنه يسمح بالحصول على مواد غير موجودة بشكل طبيعي. في الطبيعة ، كما في حالة الفولاذ (تخليق الحديد والكربون) ، أو البرونز (تخليق النحاس والقصدير وأحيانًا النيكل).

في الكيمياء العضوية ، تحدث عمليات التخليق في كل من الطبيعة والمختبرات. تأخذ جميع الكائنات الحية العناصر الغذائية والمواد التي ، عند دمجها في العمليات البيولوجية ، تؤدي إلى ظهور جميع المركبات التي يتكون منها الكائن الحي. يمكن أيضًا تكرار هذه العمليات في المختبر ، وهي أساس الصناعات الدوائية في مستحضرات التجميل والمواد الغذائية ، نظرًا لوجود مواد طبيعية ستكون شديدة جدًا نظرًا لفائدتها الكبيرة وندرتها مكلفة. يتيح التحليل الكيميائي إمكانية عزل المواد الفعالة ومكوناتها ، بينما يتيح التركيب الكيميائي إمكانية إعادة إنتاج هذه الجزيئات في المختبر. هذا هو السبب في أن هذه المركبات التي تم إنشاؤها في المختبر تسمى أيضًا المركبات الاصطناعية.

يستخدم التخليق العضوي أيضًا في الصناعة لإنتاج اللدائن والمنسوجات والمكونات الإلكترونية.

مثال على التركيب الكيميائي:

أحد أكثر التركيبات الكيميائية غير العضوية شيوعًا هو تكوين الماء. في ذلك ، يتم دمج ذرتين من الهيدروجين مع واحدة من الأكسجين:

2H2 + O2 -> 2H2O.

تخليق غير عضوي آخر أكثر تعقيدًا هو تكوين الصودا. في ذلك ، يتم الجمع بين أكسيد الصوديوم والماء ، مما ينتج عنه هيدروكسيد الصوديوم:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

مثال على التوليف المعقد هو التخليق العضوي للأسبرين. الأسبرين مركب مشتق من مادة طبيعية في شجرة الصفصاف تسمى حمض الساليسيليك. يوجد بشكل طبيعي في أوراق ولحاء هذه الشجرة ، وقد استخدم منذ العصور القديمة كدواء للحمى والالتهابات. جزيئات حمض الساليسيليك هي أحماض عضوية يتم إنتاجها في المختبر من مواد أبسط.

تبدأ العملية من البنزين. هذا المركب العضوي مؤكسج لتحويله إلى فينول. يتم خلط الفينول بمحلول مائي من هيدروكسيد الصوديوم ، والذي يظل ساخنًا حتى يتبخر الماء تمامًا. هذا ينتج فينولات الصوديوم. بمجرد أن يجف المنتج تمامًا ، يتم وضعه في الأوتوكلاف (قدر الضغط) ويتم حقن أول أكسيد الكربون ، والذي يحول فينولات الصوديوم إلى ساليسيلات الصوديوم. يتم تبييض الساليسيلات بالزنك ، ثم يضاف حمض الكبريتيك ، وبالتالي ترسيب بلورات حمض الساليسيليك ، والتي يتم فصلها بالطرد المركزي.

ومع ذلك ، فإن حمض الساليسيليك مهيج وضار للمعدة ، لذلك جزء من العملية تطوير الأسبرين هو إضافة جذري خليك إليه بحيث يكون أكثر تحملاً في معدة.

لتحقيق ذلك ، يخضع حمض الساليسيليك لعمل أنهيدريد الخل ، الذي يتفاعل معه ، وينتج حمض أسيتيل الساليسيليك وكمنتج ثانوي ، حمض الأسيتيك. أخيرًا يتم فصلهم بالطرد المركزي ، للحصول على بلورات حمض أسيتيل الساليسيليك وحمض الأسيتيك ، وهو منتج ثانوي يعاد استخدامه.