Příklady chemické syntézy

Studium chemických reakcí a podmínek, které ovlivňují jejich průběh, je hlavním zájmem celé disciplíny chemie. Chemická reakce je tvorba jedné nebo více nových látek z jedné nebo více existujících; první se nazývají produkty a druhé reaktanty.

Cílem chemiků je často dělat věci. Formálně je tento proces známý jako syntéza a probíhá bez lidského vstupu do těla ve formě biosyntézy. Reakce spojené s vytvořením nové sloučeniny z více existujících látek se nazývají reakce syntézya jejich příkladů je v každodenním životě neúrekem, od průmyslového prostředí po laboratoře akademické chemie.

Níže je uvedeno pět základních typů chemických reakcí. Jak brzy uvidíte, některé reakce mohou být více než jednoho typu.

• Reakce rozkladu: Tento druh reakce má obecnou formu AB → A + B. Příkladem je rozklad peroxidu vodíku na vodu a kyslík: 2H₂Ó₂ → 2H₂O + O₂.
  
• Spalovací reakce: Při těchto reakcích reaguje jeden reaktant, nazývaný palivo, s kyslíkovým plynem, O₂ (jeden atom kyslíku vázán na druhý). Výsledek je často viditelný jako oheň.
• Reakce s jedním vytěsněním (nebo jednoduchou náhradou): Tyto reakce zahrnují jednu reaktantu „pytláctví“ od druhé. Obecná forma je A + před naším letopočtem → AB + C.
• Reakce dvojitého vysunutí (nebo dvojité náhrady): Jedná se o „obchody“ formuláře AB + CD → INZERÁT + před naším letopočtem.
• Syntetická reakce (nazývaná také a kombinace nebo složení reakce): Reakce obecné formy A + B → AB. Příkladem je syntéza uhličitanu vápenatého z oxidu vápenatého a oxidu uhličitého: CaO + CO₂ → CaCO₃.
  

Jak jste viděli, syntézní reakce „slovní rovnice“ (používající písmena k vyjádření nespecifikovaných atomů nebo molekul) je A + B → AB. A a B se mohou skládat z jednotlivých prvků, buď samostatně jako ionty (například Na⁺) nebo jako diatomické molekuly (jako je Cl₂). Jeden nebo oba mohou také sestávat z molekulárních skupin, např. NO₃^–).

• Sedm prvků se přirozeně vyskytuje jako rozsivkové molekuly: H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂Br₂a já₂.

Příležitostně budou kompoziční reakce zahrnovat více než dva prvky a přijmou formu A + B + C → ABC.

Pokud někdo požádal o seznam chemických reakcí v každodenním životě, nebo třeba jen o seznam příklady jednorázové reakce v každodenním životě, zkušený chemik by mohl pokračovat velmi dlouho! Samotné omezení diskuse na syntézu reakcí jen těžko kazí zábavu. Několik běžných takových reakcí je popsáno níže.

• Dvě z látek, které jste již viděli, spojují a tvoří obyčejnou kuchyňskou sůl, chlorid sodný: 2Na + Cl₂ → 2NaCl.
  
• Reakce oxidu vápenatého a oxidu uhličitého výše je příkladem třídy syntézních reakcí, které zahrnují oxidy kovů kombinované s CO₂ za vzniku odpovídajícího uhličitanu kovu.
  
• Kov hořčíku a plynný kyslík se spojí a vytvoří oxid hořečnatý: 2Mg + O₂ → 2MgO. Toto je také spalovací reakce a platí pro různé jiné kovy.
  
• Syntéza oxidu zinečnatého (užitečná pro prevenci spálení nosem) je syntézní reakce, která také zahrnuje oxidaci nebo ztrátu elektronů, často v důsledku interakce s kyslíkem. Vyvážená reakce pro tuto syntézu je 2Zn + O₂ → 2ZnO.
  
• Chlorid draselný reaguje s běžným kyslíkovým plynem za vzniku chlorečnanu draselného. Toto je také příklad obecného procesu - kombinace kyslíku a binární chlorid za vzniku chlorečnanu kovu: KCl + O₂ → KClO₃.