Παράδειγμα χημικής σύνθεσης

Η σύνθεση είναι μια από τις βασικές διαδικασίες της χημείας, η οποία συνίσταται στην απόκτηση μιας χημικής ένωσης από τα στοιχεία ή τις απλούστερες ουσίες που την συνθέτουν.

Μέσω της χημικής ανάλυσης, μελετάται και προσδιορίζεται ποια στοιχεία και ενώσεις αποτελούν μια ουσία. Η χημική ανάλυση αποκάλυψε ότι το νερό, το οποίο για πολλούς αιώνες θεωρήθηκε στοιχείο, αποτελείται στην πραγματικότητα από υδρογόνο και οξυγόνο. Τα απλά στοιχεία και οι ενώσεις που αποτελούν μια ουσία ονομάζονται πρόδρομοι.

Η χημική σύνθεση κάνει το αντίθετο της ανάλυσης, δηλαδή δημιουργεί χημικές ενώσεις από τους συστατικούς τους προδρόμους.

Χημικές εξισώσεις που περιλαμβάνουν το συνδυασμό δύο ή περισσότερων ουσιών και που έχουν ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό μιας ουσίας που τα συνδυάζει πλήρως ή εν μέρει (και μερικές φορές κάποια άλλη ένωση, που ονομάζεται παραπροϊόν), εκφράζουν αντιδράσεις σύνθεση.

Η σύνθεση μπορεί να συμβεί τόσο σε οργανικές όσο και σε ανόργανες ουσίες.

Η ανόργανη σύνθεση είναι πολύ σημαντική σε βιομηχανικό επίπεδο, καθώς επιτρέπει την απόκτηση ουσιών που δεν υπάρχουν φυσικά. στη φύση, όπως στην περίπτωση του χάλυβα (σύνθεση σιδήρου και άνθρακα), ή χαλκού (σύνθεση χαλκού, κασσίτερου και μερικές φορές νικέλιο).

Στην οργανική χημεία, οι διαδικασίες σύνθεσης συμβαίνουν τόσο στη φύση όσο και στα εργαστήρια. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά και ουσίες που, όταν συνδυάζονται σε βιολογικές διεργασίες, δημιουργούν όλες τις ενώσεις που αποτελούν έναν οργανισμό. Αυτές οι διεργασίες μπορούν επίσης να αναπαραχθούν στο εργαστήριο, και αποτελούν τη βάση των φαρμακευτικών βιομηχανιών, της καλλυντικά και τρόφιμα, καθώς υπάρχουν φυσικές ουσίες που, λόγω της μεγάλης χρησιμότητας και της έλλειψής τους, θα ήταν πολύ ακριβός. Η χημική ανάλυση καθιστά δυνατή την απομόνωση των δραστικών ουσιών και των συστατικών τους, ενώ η χημική σύνθεση καθιστά δυνατή την αναπαραγωγή αυτών των μορίων στο εργαστήριο. Γι 'αυτό αυτές οι εργαστηριακές ενώσεις ονομάζονται επίσης συνθετικές ενώσεις.

Η βιολογική σύνθεση χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία για τη δημιουργία πλαστικών, υφασμάτων και ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Παράδειγμα χημικής σύνθεσης:

Μία από τις πιο κοινές ανόργανες χημικές συνθέσεις είναι αυτή του σχηματισμού νερού. Σε αυτό, δύο άτομα υδρογόνου συνδυάζονται με ένα από το οξυγόνο:

2H2 + O2 -> 2H2O.

Μια άλλη πιο σύνθετη ανόργανη σύνθεση είναι ο σχηματισμός σόδας. Σε αυτό, το οξείδιο του νατρίου και το νερό συνδυάζονται, με αποτέλεσμα το υδροξείδιο του νατρίου:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Ένα παράδειγμα σύνθετης σύνθεσης είναι η οργανική σύνθεση της ασπιρίνης. Η ασπιρίνη είναι μια ένωση που προέρχεται από μια φυσική ουσία στο δέντρο της ιτιάς, που ονομάζεται σαλικυλικό οξύ. Βρίσκεται φυσικά στα φύλλα και το φλοιό αυτού του δέντρου και έχει χρησιμοποιηθεί από την αρχαιότητα ως φάρμακο για πυρετό και φλεγμονή. Τα μόρια σαλικυλικού οξέος είναι οργανικά οξέα που παράγονται στο εργαστήριο από απλούστερες ουσίες.

Η διαδικασία ξεκινά από το βενζόλιο. Αυτή η οργανική ένωση οξυγονώνεται για να την μετατρέψει σε φαινόλη. Η φαινόλη αναμιγνύεται με ένα υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου, το οποίο διατηρείται ζεστό έως ότου εξατμιστεί πλήρως το νερό. Αυτό παράγει φαινολικό νάτριο. Μόλις το προϊόν στεγνώσει εντελώς, τοποθετείται σε αυτόκαυστο (χύτρα πίεσης) και εγχύεται μονοξείδιο του άνθρακα, το οποίο μετατρέπει το φαινολικό νάτριο σε σαλικυλικό νάτριο. Το σαλικυλικό λεύκανται με ψευδάργυρο, και στη συνέχεια προστίθεται θειικό οξύ, καταβυθίζοντας έτσι τους κρυστάλλους σαλικυλικού οξέος, που διαχωρίζονται με φυγοκέντρηση.

Ωστόσο, το σαλικυλικό οξύ είναι ερεθιστικό και βλαβερό για το στομάχι, έτσι μέρος της διαδικασίας για Η επεξεργασία της ασπιρίνης είναι να προσθέσει μια οξική ρίζα σε αυτήν έτσι ώστε να είναι πιο ανεκτή στο στομάχι.

Για να επιτευχθεί αυτό, το σαλικυλικό οξύ υποβάλλεται σε δράση οξικού ανυδρίτη, με τον οποίο αντιδρά, παράγοντας ακετυλοσαλικυλικό οξύ και ως παραπροϊόν, οξικό οξύ. Τέλος διαχωρίζονται με φυγοκέντρηση, λαμβάνοντας κρυστάλλους ακετυλοσαλικυλικού οξέος και οξικού οξέος, ένα υποπροϊόν που επαναχρησιμοποιείται.