Synthesereactietypen, factoren, voorbeelden

De Synthesiereactie Het is er een waarin twee of meer reagentia reageren om, kwantitatief, een of meer producten te kunnen ontstaan, hetzij op laboratorium- of industrieel niveau. Dit is een van de meest fundamentele reacties van chemie, en de soorten en ontwerpen grenzen aan bijna oneindig.

Generieke manier kan worden weergegeven met de vorm: A+B → C. In een eenvoudige synthesereactie reageert een reagens om met een ander B -reagens te reageren om een ​​C -product te produceren. Er wordt gezegd dat het uit een enkele stap bestaat. Het kan echter gebeuren dat eerst reageert met E, gevolgd door F en uiteindelijk met G (andere reagentia), om te transformeren in product C; dat wil zeggen, dezelfde reactie vindt plaats in meerdere stappen.

Ongeacht een enkele stap of veel, zijn alle synthesereacties gebaseerd op effectiviteit (thermodynamica en kinetisch) waarmee reagentia reageren op transformeren in producten, evenals experimentele prestaties. Het is gewenst dat een synthesereactie succesvol passeert en zoveel mogelijk producten produceert.

[TOC]

Soorten synthesereacties

Eenvoudig of meervoudig

Synthesereacties zijn niet helemaal eenvoudig te classificeren. Het kan een probleem zijn met betrekking tot de criteria van de chemicus. Omdat? Stel dat de hierboven becommentarieerde reactie van meerdere reactie:

A + E → P₁

P₁ + F → P₂

P₂ + G → C

Zijn P₁ En P₂ tussenpersonen die niet van belang zijn. De reactie van productsynthese of verbinding C, beginnend bij een als belangrijkste reagens (beperkende of beperkende reagens), is meervoudig of complex, omdat het in verschillende stappen optreedt, waaraan andere reagentia deelnemen: E, F en G.

Elk van de vorige drie reacties kan bestaan ​​en een soort chemische reactie op zichzelf. Dat wil zeggen, een synthesereactie kan van elk ander type chemische reacties zijn (dubbele verplaatsing, redox, verbranding, neutralisatie, nitratie, substitutie, enz.), zolang een product ontstaat en een experimentele prestatie heeft geassocieerd.

Dus:

A + E → P₁

Het kan worden gezien als een eenvoudige synthesereactie voor product P₁, ongeacht het type reactie dat is. En ook:

P₁ + F → P₂

Het is weer een eenvoudige synthesereactie voor product P₂.

Anorganisch of organisch

Synthesereacties kunnen van welke aard dan ook zijn met betrekking tot de aard van de reactie en het moleculaire mechanisme ervan. Deze kunnen echter worden verdeeld volgens de chemische aard van reagentia en producten.

Kan u dienen: natriumacetaat: structuur, eigenschappen, synthese, gebruik

Als reagentia bijvoorbeeld anorganische stoffen zijn, praten we over anorganische synthese; Hoewel het als ze organische stoffen waren, zouden we het al hebben over organische synthese.

Het gebied van organische synthese is kolossaal, omdat het de producties van medicijnen, kleurstoffen, kunststoffen, insecticiden, lijmen, parfums, conserveermiddelen, onder duizenden andere producten omvat.

Factoren die betrokken zijn bij synthesereacties

De factoren die betrokken zijn bij synthesereacties zijn al die parameters of variabelen, fysische en chemische stof, die direct de reactieprestaties en kwaliteit van de ontstane producten beïnvloeden. Sommigen van hen zijn de volgende:

Temperatuur

De temperatuur is essentieel bij elke synthesereactie. Afhankelijk van uw thermodynamica kan het handig zijn om laag of hoog te blijven. Evenzo zijn er temperaturen waar ongewenste laterale reacties waarschijnlijk zijn, dus het is essentieel om het te regelen en het te allen tijde te verifiëren.

Tijd

Tijd is ook essentieel bij synthesereacties, omdat het ervoor moet zorgen dat het voldoende is om de oprichting van het evenwicht te garanderen. Na een bepaalde tijd zal meer product ophouden te worden verkregen, en dat is wanneer wordt besloten de synthese volledig te stoppen.

Concentraties en kwaliteit van reagentia

Hoe meer geconcentreerd de reagentia zijn, hoe sneller de reacties zullen zijn. Het is echter ook essentieel om duidelijk te zijn over het aandeel van zijn concentraties, evenals de magnitudes, omdat de minimale verandering de uiteindelijke prestaties zal beïnvloeden.

Aan de andere kant moeten de reagentia zo puur mogelijk zijn, anders zullen onjuiste concentraties worden aangenomen; Of erger nog, de producten zullen worden besmet of ongewenste reacties zullen optreden.

Agitatie

De manier waarop het reactiemedium wordt geroerd, zal de rapides van synthesereacties beïnvloeden.

Druk

De druk, zoals concentratie, speelt een cruciale rol, vooral wanneer reagentia frisdranksoorten of stoffen zijn. Hoe groter de druk, hoe groter de botsingen of interacties tussen de reagentia en daarom zal er eerder reageren.

pH

De pH (zuur of basic) beïnvloedt rechtstreeks het mechanisme van een reactie, dus het is een sleutelfactor bij het definiëren van welke producten aan het einde van de synthese worden verkregen.

Kan u van dienst zijn: kookpunt: concept, berekening en voorbeelden

Katalysatoren

Katalysatoren zijn stoffen die chemische reacties versnellen, maar zonder te consumeren tijdens het proces. Er is een synthese dat het zonder uw interventie onmogelijk zou zijn.

Synthesereacties Voorbeelden

Vervolgens, en ten slotte, zullen chemische vergelijkingen voor synthesereacties van verschillende verbindingen worden aangehaald.

Tafelzout (natriumchloride)

Dit zout is een van de bekendste bij iedereen vanwege zijn geweldige huishoudelijk gebruik. Het wordt verkregen uit natrium en chloor, en hoewel het kan worden verkregen door de volgende reactie is het heel gemakkelijk om het op natuurlijke wijze te vinden.

2 Na+Cl ₂ → 2 NaCl

Glucose

Dit is een van de belangrijkste reacties voor het leven zoals we die kennen. Planten gebruiken koolstofdioxide en omgeving van het milieu met zonlicht om glucose en zuurstof te produceren.

De reactie op een zeer algemene manier is hieronder te zien, maar het is belangrijk om te begrijpen dat er daarachter verschillende reacties en mechanismen zijn om dit mogelijk te zijn.

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + O2

Sacharose

Deze synthesereactie treedt op in levende organismen en wordt gegeven bij het polymeriseren van glucose met fructose. Vanwege hun structuur interageren deze twee moleculen en het eindresultaat is sucrose en water, zoals te zien is in de volgende vergelijking:

C6H12O6 + C6H12O6 → C12H22O11 + H2O

Ammoniak

3 H₂(g) + n₂(g) → 2 NH₃(G)

De reagentia h₂ en N₂ Ze zijn gasvormig. De druk moet hoog zijn om uw moleculen te reageren en de ammoniak te ontstaan, NH₃. Dit is een van de belangrijkste synthesereacties van industriële chemie.

Water

2 H₂(g) + of₂(g) → 2 H₂O (g)

De H₂ I₂ reageer exotherhisch om waterdamp te produceren. De hoeveelheid vrijgegeven energie is zodanig dat waterstof een van de meest veelbelovende brandstoffen is in ruimtevaarttoepassingen.

Alcohol

C₂H₄(g) + H₂Of (l) → cho₃Ch₂Oh (L)

Ethanol staat bekend als alcohol en is slechts een van de vele alcoholen die bestaan. De synthesereactie bestaat uit de hydratatie van ethyleen, c₂H₄ of h₂C = Ch₂, waarbij een watermolecuul wordt toegevoegd aan zijn dubbele binding.

Zwavelzuur

Zwavelzuur heeft verschillende efficiënte synthetische routes. De eenvoudigste bestaat echter uit verschillende stappen:

Kan u van dienst zijn: carboxymethylcellulose

S (s) +o₂(g) → Dus₂(G)

2 Dus₂(g)+of₂(g) ⇌ 2 Dus₃(G)

SW₃(g)+H₂Of (l) → h₂SW₄(G)

H₂SW₄(g) → h₂SW₄(L)

Zwavel brandt met overtollige zuurstof om eerst in So te transformeren₂, En dan in So₃. Dan de So₃ is gehydrateerd om H -dampen te produceren₂SW₄, die uiteindelijk in h condenseren₂SW₄ vloeistof. Deze synthese is zo belangrijk, dat het op zichzelf aangeeft hoe sterk.

Methanol

CO (G) + 2 H₂(g) → ch₃Oh (L)

De gassen co en h₂ React en condenseren op metalen katalysatoren om methanol te geven, de eenvoudigste alcohol van allemaal.

Magnesiumsulfaat

Het kan optreden uit een zeer eenvoudige reactie die bestaat uit magnesium en zwavelzuur. Het is heel moeilijk om het in de natuur te vinden zonder water.

Mg + H2SO4 → H2 + MGSO4

Kooldioxide

Het gebeurt natuurlijk in verschillende processen, wanneer koolstofdioxide wordt geproduceerd met koolstofdioxidemolecuul.

Het is aanwezig in natuurlijke processen zoals ademhaling, als een reagens in fotosynthese en komt gemakkelijk voor bij verbrandingsreacties.

C +O2 → CO2

Zoutzuur

Zoutzuur wordt veel gebruikt als een goedkoop zuur en als een reactief middel voor de synthese van andere verbindingen.

Cl2+H2 → 2HCl

Calciumcarbonaat

Het is algemeen bekend als een zeer overvloedig middel in de natuur, voornamelijk in rotsen, mineralen en schelpen in de zee. De reactie ervan is gebaseerd op de interactie van calciumoxide met koolstofdioxide.

CAO +CO2 → CACO3

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Scheikunde. (8e ed.)). Cengage leren.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill
3. Graham Solomons T.W., Craig B. Friteuse. (2011). Organische chemie. (10^e Editie.)). Wiley Plus.
4. Carey F. (2008). Organische chemie. (Zesde editie). MC Graw Hill.
5. Morrison en Boyd. (1987). Organische chemie. (Vijfde editie). Addison-Wesley IberoAmericana.
6. Metler Toledo. (S.F.)). Synthesiereacties. Hersteld van: MT.com
7. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (27 augustus 2020). Synthesereactiebeschrijving plus examens. Opgehaald van ThoughtCo.com
8. Wikipedia. (2020). Chemische synthese. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
9. Danielle Reid. (2020). Synthesereactie: definitie, formule en voorbeeld. Studie. Hersteld van: studie.com