Αντίδραση σύνθεσης
Στη χημεία, χημική σύνθεση σημαίνει χρήση χημικών αντιδράσεων για την παραγωγή ενός προϊόντος ή πολλών προϊόντων. Αυτό συμβαίνει με φυσικούς και χημικούς χειρισμούς. Συχνά, χρησιμοποιούνται πολλές διαφορετικές χημικές αντιδράσεις, η μία μετά την άλλη. Στη σύγχρονη εργαστηριακή χρήση, μια χημική σύνθεση είναι αναπαραγώγιμη (αν το πείραμα γίνει δεύτερη φορά, θα έχει τα ίδια αποτελέσματα με την πρώτη φορά), αξιόπιστη (δεν διακόπτεται από μικρές αλλαγές στις συνθήκες) και έχει καθιερωθεί να λειτουργεί σε πολλά εργαστήρια.
Οι χημικοί αρχίζουν να σχεδιάζουν μια χημική σύνθεση επιλέγοντας ενώσεις προς συνδυασμό. Αυτές οι αρχικές χημικές ουσίες είναι γνωστές ως αντιδραστήρια ή αντιδρώντα. Οι χημικοί κάνουν διάφορα πράγματα σε αυτά τα αντιδραστήρια για να συνθέσουν το προϊόν ή ένα ενδιάμεσο προϊόν. Αυτό απαιτεί την ανάμειξη των ενώσεων σε ένα δοχείο αντίδρασης. Το δοχείο μπορεί να είναι ένας χημικός αντιδραστήρας ή μια απλή φιάλη. Πολλές αντιδράσεις απαιτούν κάποιας μορφής διαδικασία επεξεργασίας προτού απομονωθεί το τελικό προϊόν.
Η ποσότητα του προϊόντος σε μια χημική σύνθεση είναι η απόδοση της αντίδρασης. Συνήθως, οι χημικές αποδόσεις εκφράζονται ως βάρος σε γραμμάρια ή ως ποσοστό της συνολικής θεωρητικής ποσότητας προϊόντος που θα μπορούσε να παραχθεί. Μια παρενέργεια είναι μια ανεπιθύμητη χημική αντίδραση που λαμβάνει χώρα και μειώνει την απόδοση του επιθυμητού προϊόντος.
Ο χημικός Adolph Wilhelm Hermann Kolbe ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τη λέξη σύνθεση με τη σημερινή της έννοια.
Στρατηγικές
Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια μεμονωμένη αντίδραση δεν θα μετατρέψει ένα αντιδρών (αρχικό χημικό προϊόν) στο επιθυμητό προϊόν της αντίδρασης. Οι χημικοί έχουν πολλές στρατηγικές για να βρουν την καλύτερη ακολουθία αντιδράσεων για να δημιουργήσουν το επιθυμητό προϊόν. Στις αλυσιδωτές αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα πολλαπλές χημικές αλλαγές σε ένα μόνο αντιδρών. Σε αντιδράσεις πολλαπλών συστατικών έως και 11 διαφορετικά αντιδρώντα σχηματίζουν ένα μόνο προϊόν της αντίδρασης. Σε μια τηλεσκοπική σύνθεση, ένα αντιδρών περνάει από πολλαπλούς μετασχηματισμούς χωρίς να απομονώνονται τα ενδιάμεσα προϊόντα μετά από κάθε βήμα.
Οργανική σύνθεση
Η οργανική σύνθεση είναι ένας ειδικός τύπος χημικής σύνθεσης. Στην οργανική σύνθεση δημιουργούνται μόνο οργανικές ενώσεις. Η συνολική σύνθεση ενός σύνθετου προϊόντος μπορεί να απαιτήσει πολλά βήματα για να φτάσει στο τελικό προϊόν. Τα βήματα αυτά μπορεί να πάρουν πάρα πολύ χρόνο. Οι χημικοί θέλουν να έχουν δεξιότητα στην οργανική σύνθεση και να είναι σε θέση να βρουν μια πορεία σύνθεσης με τον μικρότερο αριθμό βημάτων. Η σύνθεση πολύ πολύτιμων ή δύσκολων ενώσεων έχει αποφέρει σε χημικούς, όπως ο Ρόμπερτ Μπερνς Γούντγουορντ, το βραβείο Νόμπελ Χημείας.
Εάν μια χημική σύνθεση ξεκινά από βασικές εργαστηριακές ενώσεις και παράγει κάτι νέο, πρόκειται για μια "αμιγώς συνθετική διαδικασία". Εάν ξεκινά από ένα προϊόν που απομονώνεται από φυτά ή ζώα και στη συνέχεια προχωρά σε μια νέα ένωση, η σύνθεση ονομάζεται "ημισυνθετική διαδικασία".
Άλλες έννοιες
Τις περισσότερες φορές, με τον όρο χημική σύνθεση εννοείται η συνολική διαδικασία πολλών βημάτων για την παρασκευή ενός επιθυμητού προϊόντος. Μερικές φορές, οι χημικοί χρησιμοποιούν τη λέξη "χημική σύνθεση" για να εννοήσουν απλώς μια άμεση αντίδραση συνδυασμού. Σε μια αντίδραση άμεσου συνδυασμού, δύο ή περισσότερα αντιδρώντα συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα μόνο προϊόν. Η χημική εξίσωση για μια αντίδραση άμεσου συνδυασμού είναι:
A + B → AB
όπου Α και Β είναι στοιχεία ή ενώσεις και ΑΒ είναι μια ένωση που αποτελείται από Α και Β:
2Na + Cl 2→ 2 NaCl (σχηματισμός επιτραπέζιου άλατος)
S + O2 → SO2 (σχηματισμός διοξειδίου του θείου)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (σκουριά σιδήρου)
CO2 + H2O → H 2CO3 (το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται και αντιδρά με το νερό σχηματίζοντας ανθρακικό οξύ)
Τέσσερις ειδικοί κανόνες σύνθεσης είναι:
οξείδιο μετάλλου + H2O → μέταλλο(OH)
μη μεταλλικό οξείδιο + H2O → οξυ-οξύ
χλωριούχο μέταλλο + Ο2→ χλωριούχο μέταλλο
οξείδιο μετάλλου + CO2 → ανθρακικό μέταλλο (CO3)
Σχετικές σελίδες
- Χημικός μηχανικός
- Οργανική σύνθεση
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η χημική σύνθεση;
A: Χημική σύνθεση είναι η διαδικασία χρήσης χημικών αντιδράσεων για την παραγωγή ενός προϊόντος ή πολλαπλών προϊόντων.
Ερ: Τι είναι τα αντιδραστήρια ή τα αντιδρώντα;
Α: Αντιδραστήρια ή αντιδρώντα είναι οι αρχικές χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σε μια χημική σύνθεση.
Ερ: Τι κάνουν οι χημικοί στα αντιδραστήρια;
Α: Οι χημικοί χειρίζονται και αναμειγνύουν τα αντιδραστήρια προκειμένου να συνθέσουν το επιθυμητό προϊόν ή ένα ενδιάμεσο προϊόν.
Ερ: Τι είδους δοχείο χρησιμοποιείται για αυτές τις αντιδράσεις;
Α: Το δοχείο που χρησιμοποιείται για αυτές τις αντιδράσεις μπορεί να είναι είτε ένας χημικός αντιδραστήρας είτε μια απλή φιάλη.
Ερ: Πώς μετράται η ποσότητα του προϊόντος σε μια χημική σύνθεση;
Α: Η ποσότητα του προϊόντος που παράγεται σε μια χημική σύνθεση μετριέται συνήθως είτε ως βάρος σε γραμμάρια, είτε ως ποσοστό της συνολικής θεωρητικής ποσότητας που θα μπορούσε να παραχθεί.
Ερ: Τι είναι η πλευρική αντίδραση;
Α: Μια πλευρική αντίδραση είναι μια ανεπιθύμητη χημική αντίδραση που λαμβάνει χώρα και μειώνει την απόδοση του επιθυμητού προϊόντος.
Ερ: Ποιος χρησιμοποίησε πρώτος τη λέξη "σύνθεση" με τη σημερινή της σημασία;
A: Ο χημικός Adolph Wilhelm Hermann Kolbe ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τη λέξη "σύνθεση" με τη σημερινή της σημασία.
