ตัวอย่างของการสังเคราะห์ทางเคมี

การศึกษาปฏิกิริยาเคมีและสภาวะที่ส่งผลต่อความก้าวหน้าของพวกมันคือความกังวลหลักในสาขาวิชาเคมีทั้งหมด ปฏิกิริยาเคมีคือการสร้างสารใหม่ตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปจากสารที่มีอยู่อย่างน้อยหนึ่งชนิด สารแรกเรียกว่าผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นหลัง

บ่อยครั้ง จุดมุ่งหมายของนักเคมีคือการทำสิ่งต่างๆ อย่างเป็นทางการ กระบวนการนี้เรียกว่าการสังเคราะห์ และเกิดขึ้นโดยที่มนุษย์ไม่มีการป้อนข้อมูลในร่างกายในรูปแบบของการสังเคราะห์ทางชีวภาพ ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสารประกอบใหม่จากสารที่มีอยู่หลายตัวเรียกว่า ปฏิกิริยาการสังเคราะห์และตัวอย่างเหล่านี้มีอยู่มากมายในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่การตั้งค่าทางอุตสาหกรรมไปจนถึงห้องปฏิบัติการเคมีเชิงวิชาการ

ปฏิกิริยาเคมีพื้นฐานห้าประเภทมีรายละเอียดโดยย่อด้านล่าง ปฏิกิริยาบางอย่างอาจมีได้มากกว่าหนึ่งประเภท ดังที่คุณจะเห็นได้ในเร็วๆ นี้

• ปฏิกิริยาการสลายตัว: ปฏิกิริยาประเภทนี้มีรูปแบบทั่วไป AB → อา + บี. ตัวอย่างคือการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นน้ำและออกซิเจน: 2H₂โอ₂ → 2H₂โอ + โอ₂.
  
• ปฏิกิริยาการเผาไหม้: ในปฏิกิริยาเหล่านี้ สารตั้งต้นหนึ่งตัว เรียกว่าเชื้อเพลิง ทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจน O₂ (อะตอมออกซิเจนหนึ่งพันธะกับอีกอะตอมหนึ่ง) มักเห็นผลเป็นไฟ
instagram story viewer
• ปฏิกิริยาการกระจัดเดี่ยว (หรือการแทนที่ครั้งเดียว): ปฏิกิริยาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับสารตั้งต้นหนึ่ง "การรุกล้ำ" จากอีกปฏิกิริยาหนึ่ง รูปแบบทั่วไปคือ อา + BC → AB + ค.
• ปฏิกิริยาการกระจัดสองครั้ง (หรือการแทนที่สองครั้ง): นี่คือ "การค้าขาย" ของรูปแบบ AB + ซีดี → AD + BC.
• ปฏิกิริยาสังเคราะห์ (เรียกอีกอย่างว่า a การรวมกัน หรือ องค์ประกอบ ปฏิกิริยา): ปฏิกิริยาของรูปแบบทั่วไป อา + บี → AB. ตัวอย่างคือการสังเคราะห์แคลเซียมคาร์บอเนตจากแคลเซียมออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์: CaO + CO₂ → CaCO₃.
  

อย่างที่คุณเห็นปฏิกิริยาสังเคราะห์ "สมการคำ" (โดยใช้ตัวอักษรแทนอะตอมหรือโมเลกุลที่ไม่ระบุ) คือ อา + บี → เอบี. A และ B สามารถประกอบด้วยองค์ประกอบเดี่ยว ไม่ว่าจะเป็นไอออนเพียงอย่างเดียว (เช่น Na⁺) หรือเป็นโมเลกุลไดอะตอม (เช่น Cl₂). หนึ่งหรือทั้งสองยังสามารถประกอบด้วยหมู่โมเลกุล เช่น NO₃^–).

• ธาตุทั้งเจ็ดนั้นพบได้ตามธรรมชาติในฐานะโมเลกุลของไดอะตอม: H₂, นู๋₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, และฉัน₂.

ในบางครั้ง ปฏิกิริยาขององค์ประกอบจะรวมองค์ประกอบมากกว่าสององค์ประกอบและถือว่ารูปแบบ อา + บี + ค → เอบีซี

ถ้ามีคนถามถึงรายการปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน หรือแม้แต่พูดแค่รายการ ตัวอย่างปฏิกิริยาการทดแทนครั้งเดียวในชีวิตประจำวัน นักเคมีที่มีประสบการณ์สามารถดำเนินต่อไปได้มาก go เวลานาน! แต่การจำกัดการอภิปรายให้เหลือแค่ตัวอย่างปฏิกิริยาสังเคราะห์เพียงอย่างเดียวแทบจะไม่ทำให้ความสนุกเสียไป ปฏิกิริยาดังกล่าวทั่วไปบางส่วนได้อธิบายไว้ด้านล่าง

• สารสองชนิดที่คุณเห็นแล้วรวมกันเป็นเกลือแกงธรรมดา คือ โซเดียมคลอไรด์: 2Na + Cl₂ → 2NaCl.
  
• ปฏิกิริยาของแคลเซียมออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ข้างต้นเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยาการสังเคราะห์ประเภทหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับออกไซด์ของโลหะรวมกับ CO₂ เพื่อผลิตโลหะคาร์บอเนตที่สอดคล้องกัน
  
• โลหะแมกนีเซียมและก๊าซออกซิเจนรวมกันเป็นแมกนีเซียมออกไซด์: 2Mg + O₂ → 2MgO. นี่เป็นปฏิกิริยาการเผาไหม้และนำไปใช้กับโลหะอื่นๆ
  
• การสังเคราะห์ซิงค์ออกไซด์ (มีประโยชน์ในการป้องกันผิวไหม้จากแดดที่จมูก) เป็นปฏิกิริยาการสังเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชันหรือการสูญเสียอิเล็กตรอน ซึ่งมักเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจน ปฏิกิริยาที่สมดุลสำหรับการสังเคราะห์นี้คือ 2Zn + O₂ → 2ZnO.
  
• โพแทสเซียมคลอไรด์ทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนธรรมดาเพื่อผลิตโพแทสเซียมคลอเรต นี่เป็นตัวอย่างของกระบวนการทั่วไป – การรวมกันของออกซิเจนและa ไบนารีคลอไรด์ เพื่อผลิตคลอเรตของโลหะ: KCl + O₂ → KClO₃.