Пример за химичен синтез

Синтезът е един от основните процеси в химията, който се състои в получаване на химично съединение от елементите или най-простите вещества, които го съставят.

Чрез химичен анализ се изучава и определя кои елементи и съединения съставляват дадено вещество. Химичният анализ разкри, че водата, която в продължение на много векове се е считала за елемент, всъщност се състои от водород и кислород. Простите елементи и съединения, съставляващи вещество, се наричат ​​прекурсори.

Химичният синтез прави обратното на анализа, т.е. изгражда химични съединения от съставните им предшественици.

Химични уравнения, които включват комбинацията от две или повече вещества и които водят до образуването на едно вещество който ги комбинира изцяло или частично (а понякога и друго съединение, което се нарича страничен продукт), изразяват реакции на синтез.

Синтезът може да се осъществи както в органични, така и в неорганични вещества.

Неорганичният синтез е много важен на индустриално ниво, тъй като позволява получаването на вещества, които не съществуват по естествен път. в природата, както в случая на стоманата (синтез на желязо и въглерод), или бронз (синтез на мед, калай и понякога никел).

В органичната химия процесите на синтез протичат както в природата, така и в лабораториите. Всички живи организми приемат хранителни вещества и вещества, които, когато се комбинират в биологични процеси, пораждат всички съединения, изграждащи организма. Тези процеси също могат да бъдат възпроизведени в лаборатория и са в основата на фармацевтичната индустрия на козметика и храна, тъй като има естествени вещества, които поради голямата си полезност и недостиг биха били много скъпо. Химичният анализ прави възможно изолирането на активните вещества и техните компоненти, докато химичният синтез прави възможно възпроизвеждането на тези молекули в лабораторията. Ето защо тези лабораторно създадени съединения се наричат ​​още синтетични съединения.

Органичният синтез се използва и в индустрията за създаване на пластмаси, текстил и електронни компоненти.

Пример за химичен синтез:

Един от най-често срещаните неорганични химически синтези е този на образуването на вода. В него два водородни атома се комбинират с един кислород:

2Н2 + О2 -> 2Н2О.

Друг по-сложен неорганичен синтез е образуването на сода. В него се комбинират натриев оксид и вода, което води до натриев хидроксид:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Пример за сложен синтез е органичният синтез на аспирин. Аспиринът е съединение, получено от естествено вещество в върбата, наречено салицилова киселина. Той се намира естествено в листата и кората на това дърво и се използва от древни времена като лекарство за треска и възпаление. Молекулите на салициловата киселина са органични киселини, които се произвеждат в лабораторията от по-прости вещества.

Процесът започва от бензен. Това органично съединение се окислява, за да се превърне във фенол. Фенолът се смесва с воден разтвор на натриев хидроксид, който се поддържа горещ, докато водата напълно се изпари. Това произвежда натриев фенолат. След като продуктът изсъхне напълно, той се поставя в автоклав (тенджера под налягане) и се инжектира въглероден окис, който превръща натриевия фенолат в натриев салицилат. Салицилатът се избелва с цинк и след това се добавя сярна киселина, като по този начин се утаяват кристалите на салициловата киселина, които се отделят чрез центрофугиране.

Въпреки това, салициловата киселина дразни и уврежда стомаха, така че част от процеса за разработването на аспирин е да се добави оцетен радикал към него, така че да е по-поносим в стомаха.

За да се постигне това, салициловата киселина се подлага на действието на оцетен анхидрид, с който тя реагира, произвеждайки ацетилсалицилова киселина и като страничен продукт оцетна киселина. Накрая те се разделят чрез центрофугиране, като се получават кристали на ацетилсалицилова киселина и оцетна киселина, страничен продукт, който се използва повторно.