Keemiline süntees
Keemias tähendab keemiline süntees keemiliste reaktsioonide kasutamist toote või mitme toote saamiseks. See toimub füüsikaliste ja keemiliste manipulatsioonide abil. Sageli kasutatakse mitmeid erinevaid keemilisi reaktsioone, üks teise järel. Kaasaegses laboratoorses kasutuses on keemiline süntees reprodutseeritav (kui katse tehakse teist korda, siis on tulemused samad kui esimesel korral), usaldusväärne (ei riku väikeste tingimuste muutuste tõttu) ja on loodud töötama mitmes laboratooriumis.
Keemikud alustavad keemilise sünteesi kavandamist ühendite valimisega, mida kombineerida. Neid lähtekemikaale nimetatakse reaktiivideks või reaktantideks. Keemikud teevad nende reagentidega mitmesuguseid asju, et sünteesida toode ehk vahesaadus. Selleks tuleb ühendid reaktsioonianumas segada. See anum võib olla keemiline reaktor või lihtne kolb. Paljud reaktsioonid nõuavad enne lõpptoote isoleerimist mingisugust töötlusprotseduuri.
Toote kogus keemilise sünteesi käigus on reaktsiooni saagis. Tavaliselt väljendatakse keemilist saagist grammides või protsendina saadava toote teoreetilisest üldkogusest. Kõrvalreaktsioon on toimuv soovimatu keemiline reaktsioon, mis vähendab soovitud toote saagist.
Keemik Adolph Wilhelm Hermann Kolbe oli esimene, kes kasutas sõna süntees selle tänapäevases tähenduses.
Strateegiad
Enamasti ei muudeta ühe reaktsiooni käigus reaktant (lähteaine) soovitud reaktsiooniproduktiks. Keemikutel on palju strateegiaid, et leida parim reaktsioonide jada soovitud toote saamiseks. Kaskaderreaktsioonides toimub ühe reaktandi piires mitu keemilist muutust. Mitmekomponentsetes reaktsioonides moodustavad kuni 11 erinevat reageerijat ühe reaktsiooniprodukti. Teleskoopsünteesi puhul läbib üks reaktant mitu muundumist, ilma et iga sammu järel eraldataks vaheühendeid.
Orgaaniline süntees
Orgaaniline süntees on keemilise sünteesi eriliik. Orgaanilise sünteesi käigus luuakse ainult orgaanilisi ühendeid. Keerulise toote täielik süntees võib võtta mitmeid etappe, et jõuda eesmärgipärase tooteni. Need sammud võivad võtta liiga palju aega. Keemikud tahavad orgaanilise sünteesi oskust ja oskust leida võimalikult väheste sammudega sünteesitee. Väga väärtuslike või keeruliste ühendite süntees on toonud keemikutele, näiteks Robert Burns Woodwardile, Nobeli keemiapreemia.
Kui keemiline süntees algab laboratoorsetest algühenditest ja annab midagi uut, on tegemist "puhtalt sünteetilise protsessiga". Kui süntees algab taimedest või loomadest eraldatud tootest ja läheb seejärel edasi uute ühendite loomiseks, nimetatakse seda "poolsünteetiliseks protsessiks".
Muud tähendused
Enamasti tähendab keemiline süntees üldist, mitmeastmelist menetlust soovitud toote valmistamiseks. Mõnikord kasutavad keemikud sõna "keemiline süntees" ka lihtsalt otsese kombineerimisreaktsiooni all. Otsese kombinatsioonireaktsiooni puhul ühinevad kaks või enam reageerivat ainet, et moodustada üks toode. Otsese kombineerimisreaktsiooni keemiline võrrand on järgmine:
A + B → AB
kus A ja B on elemendid või ühendid ja AB on A-st ja B-st koosnev ühend:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (söögisoola moodustumine)
S + O2 → SO2 (vääveldioksiidi moodustumine)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (raua roostetamine)
CO2 + H2O → H 2CO3 (süsinikdioksiid lahustub ja reageerib veega, moodustades süsihapet)
Neli erilist sünteesireeglit on järgmised:
metall-oksiid + H2O → metall(OH)
mittemetall-oksiid + H2O → oksihape
metallikloriid + O2→ metallikloraat
metalloksiid + CO2 → metallikarbonaat (CO3)
Seotud leheküljed
- Keemiatehnika
- Orgaaniline süntees
Küsimused ja vastused
K: Mis on keemiline süntees?
V: Keemiline süntees on keemiliste reaktsioonide kasutamine toote või mitme toote tootmiseks.
K: Mis on reaktiivid või reaktandid?
V: Reaktiivid või reaktandid on keemilises sünteesis kasutatavad lähtekemikaalid.
K: Mida teevad keemikud reaktiividega?
V: Keemikud manipuleerivad ja segavad reagente, et sünteesida soovitud toode või vahesaadus.
K: Millist tüüpi anumat kasutatakse nende reaktsioonide läbiviimiseks?
V: Nende reaktsioonide jaoks kasutatav anum võib olla kas keemiline reaktor või lihtne kolb.
K: Kuidas mõõdetakse toote kogust keemilise sünteesi käigus?
V: Keemilise sünteesi käigus toodetud toote kogust mõõdetakse tavaliselt kas massiprotsentides või protsendina teoreetiliselt toodetavast kogusest.
K: Mis on kõrvalreaktsioon?
V: Kõrvalreaktsioon on soovimatu keemiline reaktsioon, mis vähendab soovitud toote saagist.
K: Kes kasutas esimesena sõna "süntees" selle tänapäevases tähenduses?
V: Keemik Adolph Wilhelm Hermann Kolbe oli esimene, kes kasutas sõna "süntees" selle praeguses tähenduses.
