Esimerkkejä kemiallisesta synteesistä

Kemiallisten reaktioiden ja niiden etenemiseen vaikuttavien olosuhteiden tutkiminen on koko kemian tieteenala. Kemiallinen reaktio on yhden tai useamman uuden aineen luominen yhdestä tai useammasta olemassa olevasta aineesta; ensimmäisiä kutsutaan tuotteiksi ja jälkimmäisiä reagensseiksi.

Usein kemikaalien tavoitteena on tehdä asioita. Muodollisesti tämä prosessi tunnetaan synteesinä, ja se tapahtuu ilman ihmisen panosta kehossa biosynteesin muodossa. Reaktioita, jotka liittyvät uuden yhdisteen luomiseen useista olemassa olevista aineista, kutsutaan synteesireaktiot, ja esimerkkejä näistä on runsaasti jokapäiväisessä elämässä teollisista ympäristöistä akateemisten kemian laboratorioihin.

Viisi kemiallisten reaktioiden perustyyppiä kuvataan lyhyesti alla. Jotkut reaktiot voivat olla useampaa kuin yhtä tyyppiä, kuten näet pian.

• Hajoamisreaktio: Tällaisella reaktiolla on yleinen muoto AB → A + B. Esimerkki on vetyperoksidin hajoaminen vedeksi ja hapeksi: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂.
  
• Palamisreaktio: Näissä reaktioissa yksi reaktantti, jota kutsutaan polttoaineeksi, reagoi happikaasun O kanssa₂ (yksi happiatomi sitoutunut toiseen). Usein tulos näkyy tulena.
• Yhden siirtymän (tai yksittäisen korvaavan) reaktio: Nämä reaktiot sisältävät yhden reagenssin "salametsästyksen" toisesta. Yleinen muoto on A + EKr → AB + C.
• Kaksoissiirto (tai kaksinkertainen korvaus) reaktio: Nämä ovat muodon "kauppoja" AB + CD → ILMOITUS + EKr.
• Synteesireaktio (kutsutaan myös a yhdistelmä tai sävellys reaktio): Yleisen muodon reaktio A + B → AB. Esimerkki on kalsiumkarbonaatin synteesi kalsiumoksidista ja hiilidioksidista: CaO + CO₂ → CaCO₃.
  

Kuten näitte, synteesireaktio "sanayhtälö" (kirjainten käyttö määrittelemättömien atomien tai molekyylien edustamiseksi) on A + B → AB. A ja B voivat koostua yksittäisistä elementeistä, joko yksinään ioneina (kuten Na⁺) tai piimaamolekyyleinä (kuten Cl₂). Yksi tai molemmat voivat myös koostua molekyyliryhmistä, esim. NO₃^–).

• Seitsemän alkuaineita esiintyy luonnostaan ​​piimaa- molekyyleinä: H₂, N₂, O₂, F₂Cl₂Br₂, ja minä₂.

Joskus koostumusreaktiot sisältävät enemmän kuin kaksi elementtiä ja ne ovat muodoltaan A + B + C → ABC.

Jos joku pyysi luetteloa kemiallisista reaktioista jokapäiväisessä elämässä tai jopa, esimerkiksi, vain luettelon niistä yhden korvaavan reaktion esimerkkejä jokapäiväisessä elämässä kokenut kemisti voisi jatkaa hyvin pitkä aika! Mutta keskustelun rajoittaminen pelkästään synteesireaktioesimerkkeihin tuskin pilaa hauskaa. Muutama yleinen tällainen reaktio on kuvattu alla.

• Kaksi aineista, jotka olet jo nähnyt, yhdistyvät tavalliseksi pöytäsuolaksi, natriumkloridiksi: 2Na + Cl₂ → 2NaCl.
  
• Yllä oleva kalsiumoksidin ja hiilidioksidin reaktio on esimerkki synteesireaktioiden ryhmästä, jossa metallioksidit yhdistyvät CO₂ vastaavan metallikarbonaatin tuottamiseksi.
  
• Magnesiummetalli ja happikaasu muodostavat yhdessä magnesiumoksidin: 2Mg + O₂ → 2MgO. Tämä on myös palamisreaktio ja pätee useisiin muihin metalleihin.
  
• Sinkkioksidin (kätevä nenän auringonpolttamien estämiseksi) synteesi on synteesireaktio, johon liittyy myös hapettumista tai elektronihäviöitä, usein seurauksena vuorovaikutuksesta hapen kanssa. Tasapainoinen reaktio tälle synteesille on 2Zn + O₂ → 2ZnO.
  
• Kaliumkloridi reagoi tavallisen happikaasun kanssa muodostaen kaliumkloraattia. Tämä on myös esimerkki yleisestä prosessista - hapen ja a binaarinen kloridi metallikloraatin tuottamiseksi: KCl + O₂ → KClO₃.