Cheminė sintezė
Chemijoje cheminė sintezė - tai cheminių reakcijų naudojimas produktui ar keliems produktams gauti. Tai vyksta atliekant fizines ir chemines manipuliacijas. Dažnai naudojamos kelios skirtingos cheminės reakcijos; viena po kitos. Šiuolaikinėje laboratorijoje cheminė sintezė yra atkuriama (jei eksperimentas atliekamas antrą kartą, jo rezultatai bus tokie patys kaip ir pirmą kartą), patikima (jos nesugriauna nedideli sąlygų pokyčiai) ir sukurta taip, kad veiktų keliose laboratorijose.
Chemikai pradeda kurti cheminę sintezę pasirinkdami junginius, kuriuos reikia sujungti. Šios pradinės cheminės medžiagos vadinamos reagentais arba reagentais. Chemikai su šiais reagentais atlieka įvairius veiksmus, kad susintetintų produktą arba tarpinį produktą. Tam reikia sumaišyti junginius reakcijos inde. Indas gali būti cheminis reaktorius arba paprasta kolba. Prieš išskiriant galutinį produktą, daugelį reakcijų reikia atlikti tam tikrą apdorojimo procedūrą.
Cheminės sintezės produkto kiekis yra reakcijos išeiga. Paprastai cheminės sintezės išeiga išreiškiama gramų svoriu arba procentais nuo viso teorinio produkto kiekio, kurį būtų galima pagaminti. Šalutinė reakcija - tai vykstanti nepageidaujama cheminė reakcija, dėl kurios sumažėja norimo produkto išeiga.
Chemikas Adolfas Vilhelmas Hermanas Kolbė pirmasis pavartojo žodį "sintezė" dabartine prasme.
Strategijos
Daugeliu atvejų vienos reakcijos metu reagentas (pradinė cheminė medžiaga) nebus paverstas norimu reakcijos produktu. Chemikai turi daugybę strategijų, kaip rasti geriausią reakcijų seką norimam produktui gauti. Kaskadinių reakcijų metu viename reagente vyksta daug cheminių pokyčių. Daugiakomponenčių reakcijų metu iš iki 11 skirtingų reagentų susidaro vienas reakcijos produktas. Teleskopinės sintezės metu vienas reagentas pereina daugybę transformacijų, neišskiriant tarpinių produktų po kiekvieno etapo.
Organinė sintezė
Organinė sintezė yra ypatinga cheminės sintezės rūšis. Organinės sintezės metu kuriami tik organiniai junginiai. Visiškai sudėtingam produktui sintetinti gali prireikti daugelio etapų, kad būtų pasiektas tikslinis produktas. Šie etapai gali užtrukti pernelyg ilgai. Chemikai nori turėti organinės sintezės įgūdžių ir gebėti rasti sintezės kelią su mažiausiu žingsnių skaičiumi. Už labai vertingų arba sudėtingų junginių sintezę chemikai, pavyzdžiui, Robertas Burnsas Vudvordas (Robert Burns Woodward), pelnė Nobelio chemijos premiją.
Jei cheminė sintezė pradedama nuo pagrindinių laboratorinių junginių ir gaunama kažkas naujo, tai yra "grynai sintetinis procesas". Jei ji pradedama nuo produkto, išskirto iš augalų ar gyvūnų, ir tada pereinama prie naujų junginių, sintezė vadinama "pusiau sintetiniu procesu".
Kitos reikšmės
Dažniausiai cheminė sintezė - tai bendra daugelio etapų norimo produkto gamybos procedūra. Kartais chemikai žodį "cheminė sintezė" vartoja tiesiog tiesioginei derinio reakcijai reikšti. Tiesioginės derinimo reakcijos metu du ar daugiau reagentų susijungia, kad susidarytų vienas produktas. Tiesioginės derinimo reakcijos cheminė lygtis yra tokia:
A + B → AB
kur A ir B yra elementai arba junginiai, o AB yra junginys, sudarytas iš A ir B. Kombinacinių reakcijų pavyzdžiai:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (valgomosios druskos susidarymas)
S + O2 → SO2 (susidaro sieros dioksidas)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (geležies rūdijimas)
CO2 + H2O → H 2CO3 (anglies dioksidas ištirpsta ir reaguoja su vandeniu, sudarydamas angliarūgštę)
Keturios specialios sintezės taisyklės:
metalo oksidas + H2O → metalo(OH)
nemetalo oksidas + H2O → oksirūgštis
metalo chloridas + O2 → metalo chloratas
metalo oksidas + CO2 → metalo karbonatas (CO 3)
Susiję puslapiai
- Chemijos inžinerija
- Organinė sintezė
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra cheminė sintezė?
A: Cheminė sintezė - tai cheminių reakcijų procesas, kurio metu gaunamas produktas arba keli produktai.
K: Kas yra reagentai arba reagentai?
A: Reagentai arba reagentai - tai pradinės cheminės medžiagos, naudojamos cheminėje sintezėje.
K: Ką chemikai daro su reagentais?
A. Chemikai manipuliuoja reagentais ir juos sumaišo, kad susintetintų norimą produktą arba tarpinį produktą.
K: Kokio tipo indas naudojamas šioms reakcijoms?
A: Šioms reakcijoms naudojamas indas gali būti cheminis reaktorius arba paprasta kolba.
K: Kaip matuojamas produkto kiekis cheminės sintezės metu?
A: Cheminės sintezės metu pagaminto produkto kiekis paprastai matuojamas arba svoriu gramais, arba procentais nuo viso teorinio kiekio, kurį galima pagaminti.
K: Kas yra šalutinė reakcija?
A: Šalutinė reakcija - tai vykstanti nepageidaujama cheminė reakcija, dėl kurios sumažėja norimo produkto išeiga.
K: Kas pirmasis pavartojo žodį "sintezė" dabartine prasme?
A: Chemikas Adolfas Vilhelmas Hermanas Kolbė pirmasis pavartojo žodį "sintezė" dabartine reikšme.
