Esempio di sintesi chimica

La sintesi è uno dei processi basilari della chimica, che consiste nell'ottenere un composto chimico dagli elementi o dalle sostanze più semplici che lo compongono.

Attraverso l'analisi chimica, si studia e si determina quali elementi e composti compongono una sostanza. L'analisi chimica ha rivelato che l'acqua, che per molti secoli è stata considerata un elemento, è in realtà costituita da idrogeno e ossigeno. Gli elementi semplici e i composti che compongono una sostanza sono chiamati precursori.

La sintesi chimica fa l'opposto dell'analisi, cioè costruisce composti chimici dai loro precursori costituenti.

Equazioni chimiche che implicano la combinazione di due o più sostanze e che determinano la formazione di una sostanza che li combina totalmente o parzialmente (e talvolta qualche altro composto, che è chiamato un sottoprodotto), esprimono reazioni di sintesi.

La sintesi può avvenire sia in sostanze organiche che inorganiche.

La sintesi inorganica è molto importante a livello industriale, poiché permette di ottenere sostanze che non esistono in natura. in natura, come con l'acciaio (sintesi di ferro e carbonio), o il bronzo (sintesi di rame, stagno e talvolta nichel).

Nella chimica organica, i processi di sintesi avvengono sia in natura che nei laboratori. Tutti gli organismi viventi assumono nutrienti e sostanze che, combinate nei processi biologici, danno origine a tutti i composti che compongono un organismo. Questi processi possono essere replicati anche in laboratorio, e sono alla base delle industrie farmaceutiche, di cosmetici e alimentari, poiché ci sono sostanze naturali che, per la loro grande utilità e scarsità, sarebbero molto costoso. L'analisi chimica permette di isolare le sostanze attive ei loro componenti, mentre la sintesi chimica permette di riprodurre queste molecole in laboratorio. Ecco perché questi composti creati in laboratorio sono anche chiamati composti sintetici.

La sintesi organica viene utilizzata anche nell'industria per creare materie plastiche, tessuti e componenti elettronici.

Esempio di sintesi chimica:

Una delle sintesi chimiche inorganiche più comuni è quella della formazione dell'acqua. In esso, due atomi di idrogeno sono combinati con uno di ossigeno:

2H2 + O2 -> 2H2O.

Un'altra sintesi inorganica più complessa è la formazione della soda. In esso, l'ossido di sodio e l'acqua sono combinati, risultando in idrossido di sodio:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Un esempio di sintesi complessa è la sintesi organica dell'Aspirina. L'aspirina è un composto derivato da una sostanza naturale contenuta nel salice, chiamata acido salicilico. Si trova naturalmente nelle foglie e nella corteccia di questo albero ed è stato usato fin dall'antichità come medicinale per la febbre e le infiammazioni. Le molecole di acido salicilico sono acidi organici prodotti in laboratorio da sostanze più semplici.

Il processo parte dal benzene. Questo composto organico viene ossigenato per trasformarlo in fenolo. Il fenolo viene miscelato con una soluzione acquosa di idrossido di sodio, che viene mantenuta calda fino a completa evaporazione dell'acqua. Questo produce fenolato di sodio. Una volta che il prodotto è completamente asciutto, viene messo in autoclave (pentola a pressione) e viene iniettato monossido di carbonio, che converte il fenolato di sodio in salicilato di sodio. Il salicilato viene sbiancato con zinco, quindi viene aggiunto acido solforico, facendo precipitare i cristalli di acido salicilico, che vengono separati per centrifugazione.

Tuttavia, l'acido salicilico è irritante e dannoso per lo stomaco, quindi parte del processo per l'elaborazione dell'aspirina consiste nell'aggiungerle un radicale acetico in modo che sia più tollerabile nel stomaco.

Per ottenere ciò, l'acido salicilico viene sottoposto all'azione dell'anidride acetica, con la quale reagisce, producendo acido acetilsalicilico e, come sottoprodotto, acido acetico. Infine vengono separati per centrifugazione, ottenendo cristalli di acido acetilsalicilico e acido acetico, un sottoprodotto che viene riutilizzato.