Primer kemijske sinteze

Sinteza je eden osnovnih procesov kemije, ki je sestavljen iz pridobivanja kemične spojine iz elementov ali najpreprostejših snovi, ki jo tvorijo.

S kemijsko analizo se preuči in ugotovi, kateri elementi in spojine tvorijo snov. Kemična analiza je pokazala, da je voda, ki je bila dolga stoletja del elementa, dejansko sestavljena iz vodika in kisika. Preprosti elementi in spojine, ki tvorijo snov, se imenujejo predhodniki.

Kemična sinteza dela nasprotno od analize, to pomeni, da gradi kemične spojine iz njihovih predhodnikov.

Kemijske enačbe, ki vključujejo kombinacijo dveh ali več snovi in ​​ki povzročijo nastanek ene snovi ki jih popolnoma ali delno kombinira (in včasih katera druga spojina, ki ji pravimo stranski produkt), izraža reakcije sinteza.

Sinteza se lahko pojavi v organskih in anorganskih snoveh.

Anorganska sinteza je na industrijski ravni zelo pomembna, saj omogoča pridobivanje snovi, ki ne obstajajo naravno. v naravi, kot pri jeklu (sinteza železa in ogljika) ali brona (sinteza bakra, kositra in včasih nikelj).

V organski kemiji se sintezni procesi pojavljajo tako v naravi kot v laboratorijih. Vsi živi organizmi jemljejo hranila in snovi, ki v kombinaciji z biološkimi procesi povzročijo vse spojine, ki tvorijo organizem. Te procese je mogoče ponoviti tudi v laboratoriju in so osnova farmacevtske industrije Slovenije kozmetika in hrana, saj obstajajo naravne snovi, ki bi bile zaradi njihove velike uporabnosti in pomanjkanja zelo drago. Kemična analiza omogoča izolacijo aktivnih snovi in ​​njihovih komponent, kemična sinteza pa omogoča razmnoževanje teh molekul v laboratoriju. Zato te laboratorijsko ustvarjene spojine imenujemo tudi sintetične spojine.

Organska sinteza se v industriji uporablja tudi za ustvarjanje plastike, tekstila in elektronskih komponent.

Primer kemične sinteze:

Ena najpogostejših anorganskih kemijskih sintez je tvorba vode. V njem sta dva atoma vodika združena z enim kisikom:

2H2 + O2 -> 2H2O.

Druga bolj zapletena anorganska sinteza je tvorjenje sode. V njem se natrijev oksid in voda združita, kar povzroči natrijev hidroksid:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Primer kompleksne sinteze je organska sinteza aspirina. Aspirin je spojina, pridobljena iz naravne snovi v vrbi, imenovana salicilna kislina. Nahaja se naravno v listih in lubju tega drevesa in se že od antičnih časov uporablja kot zdravilo za vročino in vnetja. Molekule salicilne kisline so organske kisline, ki se v laboratoriju proizvajajo iz preprostejših snovi.

Postopek se začne z benzenom. Ta organska spojina je kisikova, da jo spremeni v fenol. Fenol zmešamo z vodno raztopino natrijevega hidroksida, ki jo ohranjamo na toplem, dokler voda popolnoma ne izhlapi. Tako nastane natrijev fenolat. Ko je izdelek popolnoma suh, ga damo v avtoklav (lonec pod pritiskom) in vbrizgamo ogljikov monoksid, ki natrijev fenolat pretvori v natrijev salicilat. Salicilat se beli s cinkom, nato se doda žveplova kislina, s čimer se oborijo kristali salicilne kisline, ki se ločijo s centrifugiranjem.

Vendar pa salicilna kislina draži in škoduje želodcu, zato je del postopka za pri izdelavi aspirina mu dodamo ocetni radikal, da bo v želodec.

Da bi to dosegli, je salicilna kislina podvržena delovanju anhidrida ocetne kisline, s katerim reagira, pri čemer nastaja acetilsalicilna kislina in kot stranski produkt ocetna kislina. Na koncu se ločijo s centrifugiranjem, pri čemer se dobijo kristali acetilsalicilne kisline in ocetne kisline, stranskega produkta, ki se ponovno uporabi.