Kimyasal sentez
Kimyada kimyasal sentez, bir ürün veya birkaç ürün elde etmek için kimyasal reaksiyonların kullanılması anlamına gelir. Bu, fiziksel ve kimyasal manipülasyonlarla gerçekleşir. Genellikle, birbiri ardına birkaç farklı kimyasal reaksiyon kullanılır. Modern laboratuvar kullanımında, bir kimyasal sentez tekrarlanabilir (deney ikinci kez yapılırsa, ilkiyle aynı sonuçları verecektir), güvenilir (koşullardaki küçük değişikliklerle bozulmaz) ve birden fazla laboratuvarda çalışmak üzere kurulmuştur.
Kimyagerler, birleştirecekleri bileşikleri seçerek kimyasal bir sentez tasarlamaya başlarlar. Bu başlangıç kimyasalları reaktifler veya reaktanlar olarak bilinir. Kimyagerler, ürünü veya bir ara ürünü sentezlemek için bu reaktiflere çeşitli şeyler yaparlar. Bunun için bileşiklerin bir reaksiyon kabında karıştırılması gerekir. Bu kap bir kimyasal reaktör ya da basit bir şişe olabilir. Birçok reaksiyon, nihai ürün izole edilmeden önce bir çeşit çalışma prosedürü gerektirir.
Bir kimyasal sentezdeki ürün miktarı reaksiyon verimidir. Tipik olarak, kimyasal verimler gram cinsinden ağırlık olarak veya üretilebilecek toplam teorik ürün miktarının yüzdesi olarak ifade edilir. Yan reaksiyon, istenen ürünün verimini azaltan istenmeyen bir kimyasal reaksiyonun gerçekleşmesidir.
Sentez kelimesini bugünkü anlamıyla ilk kullanan kimyager Adolph Wilhelm Hermann Kolbe olmuştur.
Stratejiler
Çoğu durumda, tek bir reaksiyon bir reaktanı (başlangıç kimyasalı) istenen reaksiyon ürününe dönüştürmeyecektir. Kimyagerler, istenen ürünü elde etmek için en iyi reaksiyon dizisini bulmak için birçok stratejiye sahiptir. Kademeli reaksiyonlarda, tek bir reaktant içinde birden fazla kimyasal değişiklik gerçekleşir. Çok bileşenli reaksiyonlarda 11'e kadar farklı reaktan tek bir reaksiyon ürünü oluşturur. Teleskopik sentezde, bir reaktan her adımdan sonra ara maddeleri izole etmeden birden fazla dönüşümden geçer.
Organik sentez
Organik sentez, kimyasal sentezin özel bir türüdür. Organik sentezde sadece organik bileşikler oluşturulur. Karmaşık bir ürünün toplam sentezi, hedef ürüne ulaşmak için birçok adım gerektirebilir. Bu adımlar çok fazla zaman alabilir. Kimyagerler organik sentez konusunda beceri sahibi olmak ve en az sayıda adımla bir sentez yolu bulabilmek isterler. Çok değerli veya zor bileşiklerin sentezi, Robert Burns Woodward gibi kimyagerlere Nobel Kimya Ödülü kazandırmıştır.
Eğer bir kimyasal sentez temel laboratuvar bileşiklerinden başlıyor ve yeni bir şey ortaya çıkarıyorsa, bu "tamamen sentetik bir süreçtir". Eğer bitki veya hayvanlardan izole edilen bir üründen başlayıp yeni bir bileşiğe doğru ilerliyorsa, sentez "yarı sentetik süreç" olarak adlandırılır.
Diğer anlamlar
Çoğu zaman, kimyasal sentez, istenen bir ürünü yapmak için genel, birçok adımlı prosedür anlamına gelir. Bazen kimyagerler "kimyasal sentezi" sadece doğrudan bir kombinasyon reaksiyonu anlamında kullanırlar. Doğrudan kombinasyon reaksiyonunda, iki veya daha fazla reaktan tek bir ürün oluşturmak üzere birleşir. Doğrudan kombinasyon reaksiyonu için kimyasal denklem şöyledir:
A + B → AB
Burada A ve B elementler veya bileşiklerdir ve AB, A ve B'den oluşan bir bileşiktir:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (sofra tuzu oluşumu)
S + O 2→ SO 2(sülfür dioksit oluşumu)
4 Fe + 3 O 2→ 2 Fe2 O3 (demir paslanması)
CO 2+ H2 O → H2 CO3 (karbondioksitin çözünmesi ve karbonik asit oluşturmak üzere su ile reaksiyona girmesi)
Dört özel sentez kuralı vardır:
metal-oksit + H2 O → metal(OH)
metalsiz-oksit + H2 O → oksi-asit
metal-klorür + O2 → metal-klorat
metal-oksit + CO2 → metal karbonat (CO3 )
İlgili sayfalar
- Kimya Mühendisliği
- Organik sentez
Sorular ve Yanıtlar
S: Kimyasal sentez nedir?
C: Kimyasal sentez, bir ürün veya birden fazla ürün üretmek için kimyasal reaksiyonları kullanma sürecidir.
S: Reaktifler veya reaktanlar nelerdir?
C: Reaktifler veya reaktanlar bir kimyasal sentezde kullanılan başlangıç kimyasallarıdır.
S: Kimyagerler reaktiflere ne yapar?
C: Kimyagerler istenen ürünü veya bir ara ürünü sentezlemek için reaktifleri manipüle eder ve karıştırır.
S: Bu reaksiyonlar için ne tür bir kap kullanılır?
C: Bu reaksiyonlar için kullanılan kap bir kimyasal reaktör ya da basit bir şişe olabilir.
S: Bir kimyasal sentezde ürün miktarı nasıl ölçülür?
C: Bir kimyasal sentezde üretilen ürün miktarı tipik olarak ya gram cinsinden ağırlık olarak ya da üretilebilecek toplam teorik miktarın yüzdesi olarak ölçülür.
S: Yan reaksiyon nedir?
C: Yan reaksiyon, istenen ürünün verimini azaltan istenmeyen bir kimyasal reaksiyonun gerçekleşmesidir.
S: Bugünkü anlamıyla "sentez" kelimesini ilk kim kullanmıştır?
C: Kimyager Adolph Wilhelm Hermann Kolbe, "sentez" kelimesini bugünkü anlamıyla kullanan ilk kişidir.
