Exemple de synthèse chimique

La synthèse est l'un des procédés de base de la chimie, qui consiste à obtenir un composé chimique à partir des éléments ou des substances les plus simples qui le composent.

Grâce à l'analyse chimique, il est étudié et déterminé quels éléments et composés constituent une substance. L'analyse chimique a révélé que l'eau, qui pendant de nombreux siècles a été considérée comme un élément, est en fait composée d'hydrogène et d'oxygène. Les éléments et composés simples qui composent une substance sont appelés précurseurs.

La synthèse chimique fait le contraire de l'analyse, c'est-à-dire qu'elle construit des composés chimiques à partir de leurs précurseurs constitutifs.

Équations chimiques qui impliquent la combinaison de deux substances ou plus et qui aboutissent à la formation d'une substance qui les combine totalement ou partiellement (et parfois un autre composé, appelé sous-produit), expriment des réactions de la synthèse.

La synthèse peut se produire à la fois dans des substances organiques et inorganiques.

La synthèse inorganique est très importante au niveau industriel, car elle permet d'obtenir des substances qui n'existent pas naturellement. dans la nature, comme l'acier (synthèse du fer et du carbone), ou le bronze (synthèse du cuivre, de l'étain et parfois nickel).

En chimie organique, les processus de synthèse se produisent à la fois dans la nature et dans les laboratoires. Tous les organismes vivants prennent des nutriments et des substances qui, combinés dans des processus biologiques, donnent naissance à tous les composés qui composent un organisme. Ces procédés peuvent également être répliqués en laboratoire, et sont à la base des industries pharmaceutiques, de cosmétiques et alimentaires, car il existe des substances naturelles qui, en raison de leur grande utilité et de leur rareté, seraient très cher. L'analyse chimique permet d'isoler les substances actives et leurs composants, tandis que la synthèse chimique permet de reproduire ces molécules en laboratoire. C'est pourquoi ces composés créés en laboratoire sont également appelés composés synthétiques.

La synthèse organique est également utilisée dans l'industrie pour créer des plastiques, des textiles et des composants électroniques.

Exemple de synthèse chimique :

L'une des synthèses chimiques inorganiques les plus courantes est celle de la formation d'eau. Dans celui-ci, deux atomes d'hydrogène sont combinés avec un d'oxygène:

2H2 + O2 -> 2H2O.

Une autre synthèse inorganique plus complexe est la formation de soude. Dans celui-ci, de l'oxyde de sodium et de l'eau sont combinés, ce qui donne de l'hydroxyde de sodium:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Un exemple de synthèse complexe est la synthèse organique de l'aspirine. L'aspirine est un composé dérivé d'une substance naturelle du saule, appelée acide salicylique. Il se trouve naturellement dans les feuilles et l'écorce de cet arbre et est utilisé depuis l'Antiquité comme médicament contre la fièvre et l'inflammation. Les molécules d'acide salicylique sont des acides organiques qui sont produits en laboratoire à partir de substances plus simples.

Le processus commence à partir du benzène. Ce composé organique est oxygéné pour le transformer en phénol. Le phénol est mélangé à une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, qui est maintenue au chaud jusqu'à évaporation complète de l'eau. Cela produit du phénolate de sodium. Une fois le produit complètement sec, il est placé dans un autoclave (autocuiseur) et du monoxyde de carbone est injecté, qui transforme le phénolate de sodium en salicylate de sodium. Le salicylate est blanchi au zinc, puis de l'acide sulfurique est ajouté, précipitant ainsi les cristaux d'acide salicylique, qui sont séparés par centrifugation.

Cependant, l'acide salicylique est irritant et dommageable pour l'estomac, donc une partie du processus de l'élaboration de l'aspirine consiste à lui ajouter un radical acétique pour qu'elle soit plus tolérable dans le estomac.

Pour y parvenir, l'acide salicylique est soumis à l'action de l'anhydride acétique, avec lequel il réagit, produisant de l'acide acétylsalicylique et comme sous-produit, de l'acide acétique. Enfin, ils sont séparés par centrifugation, obtenant des cristaux d'acide acétylsalicylique et d'acide acétique, un sous-produit qui est réutilisé.