Приклад хімічного синтезу
Хімія / / July 04, 2021
Синтез - це один з основних процесів хімії, який полягає у отриманні хімічної сполуки з елементів або найпростіших речовин, що входять до її складу.
За допомогою хімічного аналізу вивчається та визначається, з яких елементів та сполук складається речовина. Хімічний аналіз показав, що вода, яку протягом багатьох століть вважали елементом, насправді складається з водню та кисню. Прості елементи та сполуки, з яких складається речовина, називаються попередниками.
Хімічний синтез робить протилежне аналізу, тобто він утворює хімічні сполуки з їх попередників.
Хімічні рівняння, які передбачають поєднання двох або більше речовин і в результаті яких утворюється одна речовина що поєднує їх повністю або частково (а іноді і якусь іншу сполуку, яку називають побічним продуктом), виражають реакції синтез.
Синтез може відбуватися як в органічних, так і в неорганічних речовинах.
Неорганічний синтез дуже важливий на промисловому рівні, оскільки він дозволяє отримувати речовини, які не існують в природі. в природі, як у випадку зі сталлю (синтез заліза та вуглецю), або бронзи (синтез міді, олова та інколи нікель).
В органічній хімії процеси синтезу відбуваються як у природі, так і в лабораторіях. Усі живі організми приймають поживні речовини та речовини, які в поєднанні в біологічних процесах дають початок усім сполукам, що складають організм. Ці процеси також можуть бути відтворені в лабораторії і є основою фармацевтичної промисловості Росії косметика та їжа, оскільки існують природні речовини, які через їх велику корисність та дефіцит були б дуже дорого. Хімічний аналіз дозволяє виділити активні речовини та їх компоненти, тоді як хімічний синтез дає можливість розмножувати ці молекули в лабораторії. Ось чому ці створені в лабораторії сполуки також називають синтетичними сполуками.
Органічний синтез також використовується в промисловості для створення пластмас, текстилю та електронних компонентів.
Приклад хімічного синтезу:
Одним з найпоширеніших неорганічних хімічних синтезів є утворення води. У ньому два атоми водню поєднуються з одним киснем:
2H2 + O2 -> 2H2O.
Ще одним складнішим неорганічним синтезом є утворення соди. У ній оксид натрію і вода поєднуються, в результаті чого утворюється гідроксид натрію:
Na2O + H2O -> 2Na (OH)
Прикладом складного синтезу є органічний синтез аспірину. Аспірин - це сполука, отримана з природної речовини верби, яка називається саліцилова кислота. Він природно міститься в листі та корі цього дерева і з давніх часів використовувався як ліки від лихоманки та запалення. Молекули саліцилової кислоти - це органічні кислоти, які виробляються в лабораторії з простих речовин.
Процес починається з бензолу. Ця органічна сполука киснем перетворюється на фенол. Фенол змішують з водним розчином гідроксиду натрію, який підтримують гарячим до повного випаровування води. При цьому утворюється фенолат натрію. Як тільки продукт повністю висохне, його поміщають в автоклав (скороварку) і вводять окис вуглецю, який перетворює фенолат натрію в саліцилат натрію. Саліцилат відбілюють цинком, а потім додають сірчану кислоту, осаджуючи тим самим кристали саліцилової кислоти, які відокремлюють центрифугуванням.
Однак саліцилова кислота подразнює і шкодить шлунку, тому частина процесу для розробка аспірину полягає в додаванні до нього оцтового радикала, щоб він був більш стерпним у шлунку.
Для досягнення цього саліцилова кислота піддається дії оцтового ангідриду, з яким вона реагує, утворюючи ацетилсаліцилову кислоту, а як побічний продукт - оцтову кислоту. Нарешті їх розділяють центрифугуванням, отримуючи кристали ацетилсаліцилової кислоти та оцтової кислоти, побічного продукту, який використовується повторно.