Химичен синтез
В химията химичният синтез означава използване на химични реакции за получаване на продукт или няколко продукта. Това става чрез физични и химични манипулации. Често се използват няколко различни химични реакции; една след друга. В съвременната лабораторна употреба химичният синтез е възпроизводим (ако експериментът се направи втори път, ще има същите резултати като първия път), надежден (не се нарушава от малки промени в условията) и е създаден да работи в множество лаборатории.
Химиците започват да проектират химичен синтез, като избират съединения, които да комбинират. Тези изходни химикали са известни като реагенти или реактиви. Химиците правят различни неща с тези реактиви, за да синтезират продукта или междинния продукт. Това изисква смесване на съединенията в реакционен съд. Съдът може да бъде химически реактор или обикновена колба. Много реакции изискват някаква форма на обработка преди изолирането на крайния продукт.
Количеството на продукта при химичен синтез е добивът на реакцията. Обикновено химичните добиви се изразяват като тегло в грамове или като процент от общото теоретично количество продукт, което може да се получи. Странична реакция е нежелана химична реакция, която намалява добива на търсения продукт.
Химикът Адолф Вилхелм Херман Колбе е първият, който използва думата "синтез" в днешното ѝ значение.
Стратегии
В повечето случаи една-единствена реакция няма да превърне даден реагент (изходно химично вещество) в желания продукт на реакцията. Химиците разполагат с много стратегии, за да намерят най-добрата последователност от реакции за получаване на желания продукт. При каскадните реакции се извършват множество химични промени в рамките на един реактив. При многокомпонентните реакции до 11 различни реагента образуват един продукт на реакцията. При телескопичния синтез един реагент преминава през множество трансформации, без да се изолират междинни продукти след всяка стъпка.
Органичен синтез
Органичният синтез е специален вид химичен синтез. При органичния синтез се създават само органични съединения. Цялостният синтез на сложен продукт може да отнеме много стъпки, за да се достигне до целевия продукт. Тези стъпки могат да отнемат твърде много време. Химиците искат да имат умения в областта на органичния синтез и да могат да намерят пътя на синтеза с най-малък брой стъпки. Синтезът на много ценни или трудни съединения е донесъл на химици, като Робърт Бърнс Удуърд, Нобелова награда за химия.
Ако химичният синтез започва от основни лабораторни съединения и води до получаване на нещо ново, това е "чисто синтетичен процес". Ако той започва от продукт, изолиран от растения или животни, и след това се стига до нови съединения, синтезът се нарича "полусинтетичен процес".
Други значения
Най-често под химичен синтез се разбира цялостната, многоетапна процедура за получаване на желания продукт. Понякога химиците използват "химичен синтез" само за директна комбинирана реакция. При директна комбинирана реакция два или повече реагента се комбинират, за да образуват един продукт. Химичното уравнение за пряка комбинирана реакция е:
A + B → AB
където A и B са елементи или съединения, а AB е съединение, състоящо се от A и B. Примери за комбинирани реакции включват:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (образуване на готварска сол)
S + O2 → SO2 (образуване на серен диоксид)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (ръждясване на желязото)
CO2 + H2O → H 2CO3 (въглероден диоксид се разтваря и реагира с вода, като образува въглеродна киселина)
Четири специални правила за синтез:
метален оксид + H 2O → метал(OH)
неметален оксид + H 2O → оксикиселина
метален хлорид + O2 → метален хлорат
метален оксид + CO2 → метален карбонат (CO3)
Свързани страници
- Химическо инженерство
- Органичен синтез
Въпроси и отговори
В: Какво представлява химичният синтез?
О: Химичният синтез е процес на използване на химични реакции за получаване на продукт или няколко продукта.
В: Какво представляват реагентите или реактивните вещества?
О: Реагентите или реактивите са изходните химикали, използвани в химичния синтез.
В: Какво правят химиците с реагентите?
О: Химиците манипулират и смесват реагентите, за да синтезират желания продукт или междинен продукт.
В: Какъв тип съд се използва за тези реакции?
О: Съдът, който се използва за тези реакции, може да бъде химически реактор или обикновена колба.
В: Как се измерва количеството на продукта при химичен синтез?
О: Количеството на продукта, произведен при химичен синтез, обикновено се измерва или като тегло в грамове, или като процент от общото теоретично количество, което може да бъде произведено.
В: Какво е странична реакция?
О: Страничната реакция е нежелана химична реакция, която намалява добива на търсения продукт.
Въпрос: Кой за първи път използва думата "синтез" в днешното ѝ значение?
О: Химикът Адолф Вилхелм Херман Колбе е първият човек, който използва думата "синтез" в днешното ѝ значение.
