Esempi di sintesi chimica

Lo studio delle reazioni chimiche e delle condizioni che influenzano la loro progressione è la preoccupazione principale dell'intera disciplina della chimica. Una reazione chimica è la creazione di una o più nuove sostanze da una o più sostanze esistenti; i primi sono chiamati prodotti e i secondi reagenti.

Spesso lo scopo dei chimici è, beh, fare le cose. Formalmente, questo processo è noto come sintesi e si verifica senza alcun input umano nel corpo sotto forma di biosintesi. Le reazioni associate alla creazione di un nuovo composto da più sostanze esistenti sono chiamate reazioni di sintesi, e gli esempi di questi abbondano nella vita di tutti i giorni, dagli ambienti industriali ai laboratori di chimica accademici.

I cinque tipi fondamentali di reazioni chimiche sono brevemente descritti di seguito. Alcune reazioni possono essere di più di un tipo, come vedrai presto.

• Reazione di decomposizione: questo tipo di reazione ha la forma generale AB → UN + B. Un esempio è la decomposizione del perossido di idrogeno in acqua e ossigeno: 2H₂oh₂ → 2H₂O + O₂.
  
instagram story viewer
• Reazione di combustione: in queste reazioni, un reagente, chiamato combustibile, reagisce con il gas ossigeno, O₂ (un atomo di ossigeno legato ad un altro). Spesso il risultato è visibile come fuoco.
• Reazione di spostamento singolo (o sostituzione singola): queste reazioni comportano il "bracconaggio" di un reagente da un altro. La forma generale è UN + AVANTI CRISTO → AB + C.
• Reazione a doppio spostamento (o doppia sostituzione): questi sono "mestieri" della forma AB + CD → ANNO DOMINI + AVANTI CRISTO.
• Reazione di sintesi (chiamata anche a combinazione o composizione reazione): una reazione della forma generale UN + B → AB. Un esempio è la sintesi del carbonato di calcio da ossido di calcio e anidride carbonica: CaO + CO₂ → CaCO₃.
  

Come hai visto, la reazione di sintesi "parola equazione" (usare lettere per rappresentare atomi o molecole non specificati) è UN + B → AB. A e B possono essere costituiti da singoli elementi, sia da soli come ioni (come Na⁺) o come molecole biatomiche (come Cl₂). Uno o entrambi possono anche essere costituiti da gruppi molecolari, ad esempio NO₃^–).

• Sette elementi si trovano naturalmente come molecole biatomiche: H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Bra₂, e io₂.

Occasionalmente, le reazioni di composizione includeranno più di due elementi e assumeranno la forma UN + B + C → ABC.

Se qualcuno chiedesse un elenco di reazioni chimiche nella vita di tutti i giorni, o anche, diciamo, solo un elenco di esempi di reazione di singola sostituzione nella vita di tutti i giorni, un chimico esperto potrebbe andare avanti per molto a lungo! Ma limitare la discussione ai soli esempi di reazioni di sintesi non rovina il divertimento. Di seguito sono descritte alcune reazioni comuni di questo tipo.

• Due delle sostanze che hai già visto si combinano per formare il normale sale da cucina, il cloruro di sodio: 2Na + Cl₂ → 2NaCl.
  
• La reazione di ossido di calcio e anidride carbonica di cui sopra è un esempio di una classe di reazioni di sintesi che coinvolgono ossidi metallici che si combinano con CO₂ per produrre il corrispondente carbonato metallico.
  
• Il magnesio metallico e il gas ossigeno si combinano per formare ossido di magnesio: 2Mg + O₂ → 2MgO. Anche questa è una reazione di combustione e si applica a vari altri metalli.
  
• La sintesi dell'ossido di zinco (utile per prevenire le scottature al naso) è una reazione di sintesi che comporta anche l'ossidazione, ovvero la perdita di elettroni, spesso a causa dell'interazione con l'ossigeno. La reazione bilanciata per questa sintesi è 2Zn + O₂ → 2ZnO.
  
• Il cloruro di potassio reagisce con il normale gas ossigeno per produrre clorato di potassio. Questo è anche un esempio di un processo generale: la combinazione di ossigeno e a cloruro binario per produrre un clorato del metallo: KCl + O₂ → KClO₃.