Sinteza
V kemiji kemijska sinteza pomeni uporabo kemijskih reakcij za pridobitev izdelka ali več izdelkov. To se zgodi s fizikalnimi in kemičnimi manipulacijami. Pogosto se uporabi več različnih kemijskih reakcij; ena za drugo. V sodobni laboratorijski rabi je kemijska sinteza ponovljiva (če poskus izvedemo drugič, bodo rezultati enaki kot prvič), zanesljiva (majhne spremembe pogojev je ne prekinejo) in vzpostavljena za delo v več laboratorijih.
Kemiki začnejo načrtovati kemijsko sintezo tako, da izberejo spojine za združevanje. Te začetne kemikalije imenujemo reagenti ali reaktanti. Kemiki s temi reagenti naredijo različne stvari, da sintetizirajo produkt ali vmesni produkt. Pri tem je treba spojine mešati v reakcijski posodi. Posoda je lahko kemični reaktor ali preprosta bučka. Pri mnogih reakcijah je treba pred izločitvijo končnega produkta izvesti določen postopek obdelave.
Količina produkta pri kemijski sintezi je reakcijski izkoristek. Običajno so kemijski izkoristki izraženi kot masa v gramih ali kot odstotek celotne teoretične količine produkta, ki bi lahko nastala. Stranska reakcija je nezaželena kemijska reakcija, ki poteka in zmanjša izkoristek želenega produkta.
Kemik Adolph Wilhelm Hermann Kolbe je prvi uporabil besedo sinteza v današnjem pomenu.
Strategije
V večini primerov ena sama reakcija ne bo pretvorila reaktanta (izhodne kemikalije) v želeni produkt reakcije. Kemiki imajo številne strategije za iskanje najboljšega zaporedja reakcij, da bi dobili želeni produkt. Pri kaskadnih reakcijah se v enem reaktantu zgodi več kemijskih sprememb. Pri večkomponentnih reakcijah iz do 11 različnih reaktantov nastane en sam reakcijski produkt. Pri teleskopski sintezi gre en reaktant skozi več pretvorb, ne da bi po vsakem koraku izolirali vmesne produkte.
Organska sinteza
Organska sinteza je posebna vrsta kemijske sinteze. Pri organski sintezi nastajajo samo organske spojine. Celotna sinteza kompleksnega izdelka lahko traja več korakov, da se doseže ciljni izdelek. Ti koraki lahko vzamejo preveč časa. Kemiki želijo imeti spretnosti pri organski sintezi in biti sposobni najti pot sinteze z najmanjšim številom korakov. Za sintezo zelo dragocenih ali zahtevnih spojin so kemiki, kot je Robert Burns Woodward, prejeli Nobelovo nagrado za kemijo.
Če kemijska sinteza izhaja iz osnovnih laboratorijskih spojin in daje nekaj novega, gre za "povsem sintetični postopek". Če se začne s produktom, izoliranim iz rastlin ali živali, in nato preide na novo spojino, se sinteza imenuje "polsintetični proces".
Drugi pomeni
Največkrat kemijska sinteza pomeni celoten večstopenjski postopek za izdelavo želenega izdelka. Včasih kemiki uporabljajo izraz "kemijska sinteza" samo za neposredno kombinacijsko reakcijo. Pri neposredni kombinacijski reakciji se dva ali več reaktantov združi v en sam produkt. Kemijska enačba za neposredno kombinacijsko reakcijo je:
A + B → AB
kjer sta A in B elementa ali spojini, AB pa je spojina, sestavljena iz A in B. Primeri kombinacijskih reakcij vključujejo:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (nastanek kuhinjske soli)
S + O2 → SO2 (nastanek žveplovega dioksida)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (rjavenje železa)
CO2 + H2O → H 2CO3 (ogljikov dioksid se raztopi in reagira z vodo v ogljikovo kislino)
Štiri posebna pravila za sintezo so:
kovinski oksid + H2O → kovina(OH)
nekovinski oksid + H2 O → oksidna kislina
kovinski klorid + O2 → kovinski klorat
kovinski oksid + CO2 → kovinski karbonat (CO 3)
Sorodne strani
- Kemijsko inženirstvo
- Organska sinteza
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je kemijska sinteza?
O: Kemijska sinteza je postopek uporabe kemijskih reakcij za proizvodnjo izdelka ali več izdelkov.
V: Kaj so reagenti ali reaktanti?
O: Reagenti ali reaktanti so izhodne kemikalije, ki se uporabljajo pri kemijski sintezi.
V: Kaj kemiki naredijo z reagenti?
O: Kemiki manipulirajo z reagenti in jih mešajo, da bi sintetizirali želeni izdelek ali vmesni izdelek.
V: Katera vrsta posode se uporablja za te reakcije?
O: Za te reakcije se lahko uporablja kemijski reaktor ali preprosta bučka.
V: Kako se meri količina produkta pri kemijski sintezi?
O: Količina produkta, proizvedenega v kemijski sintezi, se običajno meri kot masa v gramih ali kot odstotek celotne teoretične količine, ki bi jo lahko proizvedli.
V: Kaj je stranska reakcija?
O: Stranska reakcija je nezaželena kemijska reakcija, ki zmanjša izkoristek želenega produkta.
V: Kdo je prvi uporabil besedo "sinteza" v današnjem pomenu?
O: Kemik Adolph Wilhelm Hermann Kolbe je bil prvi, ki je uporabil besedo "sinteza" v današnjem pomenu.
