Príklad chemickej syntézy

Syntéza je jedným zo základných procesov chémie, ktorý spočíva v získaní chemickej zlúčeniny z prvkov alebo najjednoduchších látok, z ktorých sa skladá.

Chemickou analýzou sa študuje a určuje sa, ktoré prvky a zlúčeniny tvoria látku. Chemická analýza ukázala, že voda, ktorá sa po mnoho storočí považovala za prvok, je v skutočnosti tvorená vodíkom a kyslíkom. Jednoduché prvky a zlúčeniny, z ktorých sa skladá látka, sa nazývajú prekurzory.

Chemická syntéza robí opak analýzy, to znamená, že vytvára chemické zlúčeniny z ich základných prekurzorov.

Chemické rovnice, ktoré zahŕňajú kombináciu dvoch alebo viacerých látok a ktorých výsledkom je tvorba jednej látky ktorý ich kombinuje úplne alebo čiastočne (a niekedy aj iná zlúčenina, ktorá sa nazýva vedľajší produkt), vyjadruje reakcie syntéza.

Syntéza môže prebiehať v organických aj anorganických látkach.

Anorganická syntéza je na priemyselnej úrovni veľmi dôležitá, pretože umožňuje získať látky, ktoré prirodzene neexistujú. v prírode, ako je to v prípade ocele (syntéza železa a uhlíka) alebo bronzu (syntéza medi, cínu a niekedy nikel).

V organickej chémii prebiehajú procesy syntézy v prírode aj v laboratóriách. Všetky živé organizmy prijímajú živiny a látky, ktoré pri kombinácii v biologických procesoch vedú k vzniku všetkých zlúčenín, ktoré tvoria organizmus. Tieto procesy môžu byť tiež replikované v laboratóriu a sú základom farmaceutického priemyslu kozmetika a potraviny, pretože existujú prírodné látky, ktoré by vzhľadom na svoju veľkú užitočnosť a nedostatok boli veľmi drahý. Chemická analýza umožňuje izolovať účinné látky a ich zložky, zatiaľ čo chemická syntéza umožňuje tieto molekuly reprodukovať v laboratóriu. Preto sa týmto laboratórne vytvoreným zlúčeninám hovorí aj syntetické zlúčeniny.

Organická syntéza sa v priemysle používa aj na výrobu plastov, textílií a elektronických komponentov.

Príklad chemickej syntézy:

Jednou z najbežnejších anorganických chemických syntéz je tvorba vody. V ňom sú dva atómy vodíka kombinované s jedným z kyslíka:

2H2 + O2 -> 2H2O.

Ďalšou zložitejšou anorganickou syntézou je tvorba sódy. V ňom sa kombinuje oxid sodný a voda, čo vedie k hydroxidu sodnému:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Príkladom komplexnej syntézy je organická syntéza aspirínu. Aspirín je zlúčenina odvodená z prírodnej látky vo vŕbe, ktorá sa nazýva kyselina salicylová. Prirodzene sa nachádza v listoch a kôre tohto stromu a od staroveku sa používa ako liek na horúčku a zápaly. Molekuly kyseliny salicylovej sú organické kyseliny, ktoré sa vyrábajú v laboratóriu z jednoduchších látok.

Proces začína od benzénu. Táto organická zlúčenina sa okysličuje, aby sa z nej stal fenol. Fenol sa zmieša s vodným roztokom hydroxidu sodného, ​​ktorý sa udržiava horúci až do úplného odparenia vody. Tak sa získa fenolát sodný. Akonáhle je produkt úplne suchý, vloží sa do autoklávu (tlakový hrniec) a vstrekne sa oxid uhoľnatý, ktorý premieňa fenolát sodný na salicylát sodný. Salicylát sa vybieli zinkom a potom sa pridá kyselina sírová, čím sa vyzrážajú kryštály kyseliny salicylovej, ktoré sa oddelia odstredením.

Kyselina salicylová je však dráždivá a škodlivá pre žalúdok, takže je súčasťou tohto procesu prípravkom aspirínu je pridať k nemu octový radikál tak, aby bol znesiteľnejší v žalúdok.

Za týmto účelom je kyselina salicylová podrobená pôsobeniu anhydridu kyseliny octovej, s ktorým reaguje, pričom vzniká kyselina acetylsalicylová a ako vedľajší produkt kyselina octová. Nakoniec sa rozdelia centrifugáciou, čím sa získajú kryštály kyseliny acetylsalicylovej a kyseliny octovej, čo je vedľajší produkt, ktorý sa znovu použije.