Пример хемијске синтезе

Синтеза је један од основних процеса хемије, који се састоји у добијању хемијског једињења из елемената или најједноставнијих супстанци које га чине.

Кроз хемијску анализу проучава се и утврђује који елементи и једињења чине супстанцу. Хемијска анализа открила је да се вода, која се током многих векова сматрала елементом, заправо састоји од водоника и кисеоника. Једноставни елементи и једињења која чине супстанцу називају се прекурсори.

Хемијска синтеза чини супротно од анализе, односно гради хемијска једињења од њихових саставних прекурсора.

Хемијске једначине које укључују комбинацију две или више супстанци и које резултирају стварањем једне супстанце која их у потпуности или делимично комбинује (а понекад и неко друго једињење, које се назива нуспроизвод), изражавају реакције синтеза.

Синтеза се може јавити и у органским и у неорганским супстанцама.

Неорганска синтеза је веома важна на индустријском нивоу, јер омогућава добијање супстанци које природно не постоје. у природи, као у случају челика (синтеза гвожђа и угљеника), или бронзе (синтеза бакра, калаја и понекад никла).

У органској хемији, процеси синтезе се јављају и у природи и у лабораторијама. Сви живи организми узимају хранљиве материје и супстанце које, када се комбинују у биолошким процесима, стварају сва једињења која чине организам. Ови процеси се такође могу поновити у лабораторији и основа су фармацеутске индустрије козметике и хране, јер постоје природне супстанце које би, због њихове велике корисности и оскудице, биле веома скупо. Хемијска анализа омогућава изоловање активних супстанци и њихових компонената, док хемијска синтеза омогућава репродукцију ових молекула у лабораторији. Због тога се ова лабораторијски створена једињења називају и синтетичка једињења.

Органска синтеза се такође користи у индустрији за стварање пластике, текстила и електронских компонената.

Пример хемијске синтезе:

Једна од најчешћих неорганских хемијских синтеза је она стварања воде. У њему се два атома водоника комбинују са једним кисеоником:

2Х2 + О2 -> 2Х2О.

Друга сложенија неорганска синтеза је стварање соде. У њему се комбинују натријум оксид и вода, што резултира натријум хидроксидом:

На2О + Х2О -> 2На (ОХ)

Пример сложене синтезе је органска синтеза аспирина. Аспирин је једињење добијено из природне супстанце у врби, која се назива салицилна киселина. Природно се налази у лишћу и кори овог дрвета и користи се од давнина као лек за грозницу и упале. Молекули салицилне киселине су органске киселине које се у лабораторији производе из једноставнијих супстанци.

Процес започиње са бензеном. Ово органско једињење се кисеоником претвара у фенол. Фенол се помеша са воденим раствором натријум хидроксида, који се одржава врућим док вода потпуно не испари. Ово ствара натријум фенолат. Када се производ потпуно осуши, ставља се у аутоклав (шпорет под притиском) и убризгава се угљен моноксид који натријум фенолат претвара у натријум салицилат. Салицилат се избељује цинком, а затим се додаје сумпорна киселина, чиме се таложе кристали салицилне киселине, који се одвајају центрифугирањем.

Међутим, салицилна киселина иритира и штети стомаку, па је део процеса за разрада аспирина је додавање сирћетног радикала тако да буде подношљивији у стомак.

Да би се то постигло, салицилна киселина се подвргава деловању анхидрида сирћетне киселине, са којим реагује, производећи ацетилсалицилну киселину и као нуспроизвод сирћетну киселину. На крају се раздвајају центрифугирањем, добијањем кристала ацетилсалицилне киселине и сирћетне киселине, нуспроизвода који се поново користи.