Kémiai szintézis példa

A szintézis a kémia egyik alapvető folyamata, amely abból áll, hogy kémiai vegyületet nyerünk az azt alkotó elemekből vagy a legegyszerűbb anyagokból.

Kémiai elemzéssel tanulmányozzák és meghatározzák, hogy mely elemek és vegyületek alkotják az anyagot. A kémiai elemzésből kiderült, hogy a sok évszázadon át elemnek tartott víz valójában hidrogénből és oxigénből áll. Az anyagot alkotó egyszerű elemeket és vegyületeket prekurzoroknak nevezzük.

A kémiai szintézis ellentétes az analízissel, vagyis kémiai vegyületeket épít ki alkotóelemeikből.

Kémiai egyenletek, amelyek két vagy több anyag kombinációját foglalják magukban, és amelyek egy anyag képződését eredményezik amely teljesen vagy részben ötvözi őket (és néha valamilyen más vegyületet, amelyet mellékterméknek neveznek), kifejezik ezek reakcióit szintézis.

A szintézis szerves és szervetlen anyagokban egyaránt megtörténhet.

A szervetlen szintézis ipari szinten nagyon fontos, mivel lehetővé teszi olyan anyagok előállítását, amelyek természetesen nem léteznek. a természetben, mint az acél (vas és szén szintézise) vagy a bronz (réz, ón és néha nikkel).

A szerves kémiában a szintézis folyamatai mind a természetben, mind a laboratóriumokban előfordulnak. Minden élő organizmus olyan tápanyagokat és anyagokat vesz fel, amelyek biológiai folyamatokban kombinálva előidézik az összes szervezetet alkotó vegyületet. Ezek a folyamatok laboratóriumban is megismételhetők, és a gyógyszeripar alapját képezik kozmetikumok és élelmiszerek, mivel vannak olyan természetes anyagok, amelyek nagy hasznosságuk és szűkösségük miatt nagyon drága. A kémiai elemzés lehetővé teszi a hatóanyagok és komponenseik elkülönítését, míg a kémiai szintézis lehetővé teszi ezen molekulák laboratóriumi reprodukcióját. Ezért nevezik ezeket a laboratóriumban létrehozott vegyületeket szintetikus vegyületeknek is.

A szerves szintézist az iparban is használják műanyagok, textíliák és elektronikai alkatrészek létrehozására.

Kémiai szintézis példa:

Az egyik leggyakoribb szervetlen kémiai szintézis a víz képződése. Ebben két hidrogénatom kombinálódik az egyik oxigénnel:

2H2 + O2 -> 2H20.

Egy másik összetettebb szervetlen szintézis a szóda képződése. Ebben nátrium-oxidot és vizet egyesítenek, ami nátrium-hidroxidot eredményez:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

A komplex szintézis példája az Aspirin szerves szintézise. Az aszpirin a fűzfa természetes anyagából származó vegyület, az úgynevezett szalicilsav. Természetesen e fa leveleiben és kérgében található meg, és az ókortól kezdve láz és gyulladás elleni gyógyszerként használják. A szalicilsavmolekulák olyan szerves savak, amelyeket a laboratóriumban egyszerűbb anyagokból állítanak elő.

A folyamat benzolból indul ki. Ez a szerves vegyület oxigenizálva fenollá alakul. A fenolt összekeverjük vizes nátrium-hidroxid-oldattal, amelyet forrón tartunk, amíg a víz teljesen el nem párolog. Így nátrium-fenolát keletkezik. Miután a termék teljesen megszáradt, autoklávba (gyorsfőzőbe) helyezzük, és szén-monoxidot injektálunk, amely a nátrium-fenolátot nátrium-szaliciláttá alakítja. A szalicilátot cinkkel fehérítjük, majd kénsavat adunk hozzá, ezáltal kicsapjuk a szalicilsav kristályokat, amelyeket centrifugálással választunk el egymástól.

A szalicilsav azonban irritálja és károsítja a gyomrot, ezért a folyamat része az aszpirin kifejlesztése egy ecetsav gyököt ad hozzá, hogy az elviselhetőbb legyen gyomor.

Ennek elérése érdekében a szalicilsavat ecetsavanhidridnek vetik alá, amellyel reagál, acetilszalicilsavat és melléktermékként ecetsavat termelve. Végül centrifugálással elválasztják őket, így acetilszalicilsav és ecetsav kristályait kapják, amelyek melléktermékként újrafelhasználásra kerülnek.