Exemplu de sinteză chimică

Sinteza este unul dintre procesele de bază ale chimiei, care constă în obținerea unui compus chimic din elementele sau cele mai simple substanțe care îl alcătuiesc.

Prin analiza chimică, se studiază și se determină ce elemente și compuși alcătuiesc o substanță. Analiza chimică a relevat că apa, care timp de multe secole a fost considerată un element, este de fapt formată din hidrogen și oxigen. Elementele simple și compușii care alcătuiesc o substanță se numesc precursori.

Sinteza chimică face opusul analizei, adică construiește compuși chimici din precursorii lor constituenți.

Ecuații chimice care implică combinația a două sau mai multe substanțe și care au ca rezultat formarea unei substanțe care le combină total sau parțial (și uneori un alt compus, care se numește un produs secundar), exprimă reacții ale sinteză.

Sinteza poate apărea atât în ​​substanțe organice, cât și în substanțe anorganice.

Sinteza anorganică este foarte importantă la nivel industrial, deoarece permite obținerea substanțelor care nu există în mod natural. în natură, ca și în cazul oțelului (sinteza fierului și carbonului), sau a bronzului (sinteza cuprului, staniuului și uneori nichel).

În chimia organică, procesele de sinteză au loc atât în ​​natură, cât și în laboratoare. Toate organismele vii iau substanțe nutritive și substanțe care, combinate în procesele biologice, dau naștere tuturor compușilor care alcătuiesc un organism. Aceste procese pot fi, de asemenea, reproduse în laborator și stau la baza industriilor farmaceutice produse cosmetice și alimentare, deoarece există substanțe naturale care, datorită utilității și rarității lor mari, ar fi foarte mari scump. Analiza chimică face posibilă izolarea substanțelor active și a componentelor acestora, în timp ce sinteza chimică face posibilă reproducerea acestor molecule în laborator. De aceea, acești compuși creați în laborator sunt numiți și compuși sintetici.

Sinteza organică este, de asemenea, utilizată în industrie pentru a crea materiale plastice, textile și componente electronice.

Exemplu de sinteză chimică:

Una dintre cele mai frecvente sinteze chimice anorganice este cea a formării apei. În el, doi atomi de hidrogen sunt combinați cu unul de oxigen:

2H2 + O2 -> 2H2O.

O altă sinteză anorganică mai complexă este formarea de sodă. În acesta, oxidul de sodiu și apa sunt combinate, rezultând hidroxid de sodiu:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Un exemplu de sinteză complexă este sinteza organică a Aspirinei. Aspirina este un compus derivat dintr-o substanță naturală din salcie, numită acid salicilic. Se găsește în mod natural în frunzele și scoarța acestui copac și a fost folosit din cele mai vechi timpuri ca medicament pentru febră și inflamație. Moleculele de acid salicilic sunt acizi organici care sunt produși în laborator din substanțe mai simple.

Procesul începe de la benzen. Acest compus organic este oxigenat pentru a-l transforma în fenol. Fenolul este amestecat cu o soluție apoasă de hidroxid de sodiu, care este menținută fierbinte până când apa s-a evaporat complet. Aceasta produce fenolat de sodiu. Odată ce produsul este complet uscat, este introdus într-o autoclavă (oală sub presiune) și se injectează monoxid de carbon, care transformă fenolatul de sodiu în salicilat de sodiu. Salicilatul este decolorat cu zinc și apoi se adaugă acid sulfuric, precipitând astfel cristalele de acid salicilic, care sunt separate prin centrifugare.

Cu toate acestea, acidul salicilic este iritant și dăunător stomacului, deci face parte din proces pentru elaborarea aspirinei este de a adăuga un radical acetic, astfel încât să fie mai tolerabil în stomac.

Pentru a realiza acest lucru, acidul salicilic este supus acțiunii anhidridei acetice, cu care reacționează, producând acid acetilsalicilic și ca produs secundar, acid acetic. În cele din urmă, acestea sunt separate prin centrifugare, obținându-se cristale de acid acetilsalicilic și acid acetic, un produs secundar care este reutilizat.