Types de réaction de synthèse, facteurs, exemples

La Réaction de synthèse C'est un dans lequel deux ou plusieurs réactifs réagissent pour pouvoir provenir, quantitativement, un ou plusieurs produits, soit aux niveaux de laboratoire ou industriel. C'est l'une des réactions les plus fondamentales de la chimie, et ses types et conçoit les frontières presque l'infini.

La manière générique peut être représentée avec la forme: a + b → c. Dans une réaction de synthèse simple, un réactif réagit avec un autre réactif B, pour produire un produit C. On dit qu'il se compose d'une seule étape. Cependant, il peut arriver que pour réagir d'abord avec E, suivi de F, et enfin avec G (autres réactifs), pour se transformer en produit C; c'est-à-dire que la même réaction a lieu en plusieurs étapes.

Quelle que soit une seule étape ou plusieurs, toutes les réactions de synthèse sont basées sur l'efficacité (thermodynamique et cinétique) avec laquelle les réactifs réagissent pour se transformer en produits, ainsi que des performances expérimentales. Il est souhaité qu'une réaction de synthèse passe avec succès et produit autant de produits que possible.

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Types de réactions de synthèse

Simple ou multiple

Les réactions de synthèse ne sont pas entièrement faciles à classer. Cela peut être un problème lié aux critères du chimiste. Parce que? Supposons la réaction multiple commentée ci-dessus:

A + E → P₁

P₁ + F → P₂

P₂ + G → C

Être P₁ Et P₂ intermédiaires qui ne sont pas intéressants. La réaction de la synthèse des produits ou du composé C, à partir de A comme réactif principal (limitation ou réactif limitant), est multiple ou complexe, car il se produit en plusieurs étapes, dans laquelle d'autres réactifs participent: E, F et G.

Chacune des trois réactions précédentes peut être composée et un type de réaction chimique en soi. Autrement dit, une réaction de synthèse peut être de tout autre type de réactions chimiques (double déplacement, redox, combustion, neutralisation, nitration, substitution, etc.), tant qu'un produit est originaire et a une performance expérimentale associée.

Donc:

A + E → P₁

Il peut être considéré comme une simple réaction de synthèse pour le produit p₁, Quel que soit le type de réaction qui est. Et aussi:

P₁ + F → P₂

C'est une autre réaction de synthèse simple pour le produit p₂.

Inorganique ou organique

Les réactions de synthèse peuvent être de toute nature en ce qui concerne la nature de la réaction et son mécanisme moléculaire. Cependant, ceux-ci peuvent être divisés en fonction de la nature chimique des réactifs et des produits.

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Par exemple, si les réactifs sont des substances inorganiques, nous parlons de synthèse inorganique; Alors qu'ils étaient des substances organiques, nous parlons déjà de la synthèse organique.

Le domaine de la synthèse organique est colossal, car il couvre les productions de médicaments, colorants, plastiques, insecticides, adhésifs, parfums, conservateurs, parmi des milliers d'autres produits.

Facteurs impliqués dans les réactions de synthèse

Les facteurs impliqués dans les réactions de synthèse sont tous ces paramètres ou variables, physiques et chimiques, qui affectent directement les performances de réaction et la qualité des produits originaires. Certains d'entre eux sont les suivants:

Température

La température est essentielle dans toute réaction de synthèse. Selon votre thermodynamique, il peut être pratique pour qu'il reste faible ou élevé. De même, il existe des gammes de températures où des réactions latérales indésirables sont probables, il est donc essentiel de le contrôler et de le vérifier à tout moment.

Temps

Le temps est également essentiel dans les réactions de synthèse, car elle doit s'assurer qu'elle suffit pour garantir l'établissement de l'équilibre. Après un certain temps, plus de produit cessera d'être obtenu, et c'est à ce moment qu'il est décidé d'arrêter complètement la synthèse.

Concentrations et qualité des réactifs

Plus les réactifs sont concentrés, plus les réactions seront rapides. Cependant, il est également essentiel d'être clair sur la proportion de ses concentrations, ainsi que ses amplitudes, car le changement minimum affectera la performance finale.

D'un autre côté, les réactifs doivent être aussi purs que possible, sinon des concentrations erronées seront supposées; Ou pire, les produits seront contaminés ou des réactions indésirables se produiront.

Agitation

La façon dont le milieu de réaction est agité influencera les rapides des réactions de synthèse.

Pression

La pression, comme la concentration, joue un rôle crucial, surtout lorsque les réactifs sont des espèces de soda ou des substances. Plus la pression est grande, plus les collisions ou les interactions entre les réactifs sont importantes et, par conséquent, il y aura plus de chances de réagir.

pH

Le pH (acide ou basique) affecte directement le mécanisme d'une réaction, il s'agit donc d'un facteur clé pour définir quels produits seront obtenus à la fin de la synthèse.

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Catalyseurs

Les catalyseurs sont des substances qui accélèrent les réactions chimiques mais sans consommer pendant le processus. Il y a une synthèse que sans votre intervention, ce serait impossible.

Exemples de réactions de synthèse

Ensuite, et enfin, les équations chimiques pour les réactions de synthèse de plusieurs composés seront citées.

Salt de table (chlorure de sodium)

Ce sel est l'un des plus connus de tous pour sa grande utilisation domestique. Il est obtenu à partir de sodium et de chlore, et bien qu'il puisse être obtenu par la réaction suivante, il est très facile de le trouver naturellement.

2 Na + Cl ₂ → 2 NaCl

Glucose

C'est l'une des réactions les plus importantes pour que la vie existe telle que nous le connaissons. Les plantes utilisent le dioxyde de carbone et l'environnement de l'environnement à la lumière du soleil pour produire du glucose et de l'oxygène.

La réaction d'une manière très générale peut être vue ci-dessous, mais il est important de comprendre que derrière il y a plusieurs réactions et mécanismes pour que cela soit possible.

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + O2

Saccharose

Cette réaction de synthèse se produit dans les organismes vivants et est donné lors de la polymérisation du glucose avec du fructose. En raison de leur structure, ces deux molécules interagissent et le résultat final est le saccharose et l'eau, comme on peut le voir dans l'équation suivante:

C6H12O6 + C6H12O6 → C12H22O11 + H2O

Ammoniac

3 h₂(g) + n₂(g) → 2 NH₃(g)

Les réactifs h₂ et n₂ Ils sont gazeux. La pression doit être élevée pour que vos molécules réagissent et créent l'ammoniac, NH₃. C'est l'une des réactions de synthèse les plus importantes de la chimie industrielle.

Eau

2 h₂(g) + ou₂(g) → 2 h₂O (g)

Le H₂ je₂ réagir exothermiquement pour produire de la vapeur d'eau. La quantité d'énergie libérée est telle que l'hydrogène est l'un des combustibles les plus prometteurs des applications aérospatiales.

Alcool

C₂H₄(g) + h₂Ou (l) → Cho₃Ch₂Oh (l)

L'éthanol est connu sous le nom d'alcool, étant juste l'un des nombreux alcools qui existent. Sa réaction de synthèse consiste en l'hydratation de l'éthylène, c₂H₄ ou h₂C = ch₂, où une molécule d'eau est ajoutée à sa double liaison.

Acide sulfurique

L'acide sulfurique a plusieurs voies synthétiques efficaces. Cependant, le plus simple comprend plusieurs étapes:

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S (s) + o₂(g) → Donc₂(g)

2 Alors₂(g) + ou₂(g) ⇌ 2 SO₃(g)

Swin₃(g) + h₂Ou (l) → h₂Swin₄(g)

H₂Swin₄(g) → H₂Swin₄(L)

Le soufre brûle avec un excès d'oxygène pour se transformer d'abord en so₂, Et puis dans SO₃. Puis le so₃ est hydraté pour produire des vapeurs H₂Swin₄, qui se condense enfin en h₂Swin₄ liquide. Cette synthèse est si importante, qu'elle indique en soi à quel point.

Méthanol

CO (g) + 2 h₂(g) → ch₃Oh (l)

Les gaz co et h₂ réagir et se condenser sur des catalyseurs métalliques pour donner naissance au méthanol, l'alcool le plus simple de tous.

Sulfate de magnesium

Il peut se produire à partir d'une réaction très simple qui se compose de magnésium et d'acide sulfurique. Il est très difficile de le trouver dans la nature sans eau.

Mg + H2SO4 → H2 + MgSO4

Dioxyde de carbone

Cela se produit naturellement dans plusieurs processus, lorsque le dioxyde de carbone est produit avec une molécule de dioxyde de carbone.

Il est présent dans des processus naturels tels que la respiration, en tant que réactif dans la photosynthèse et se produit facilement dans les réactions de combustion.

C + O2 → CO2

Acide chlorhydrique

L'acide chlorhydrique est largement utilisé comme acide bon marché et comme agent réactif pour la synthèse d'autres composés.

Cl2 + H2 → 2HCl

Carbonate de calcium

Il est largement connu comme un agent très abondant dans la nature, principalement dans les rochers, les minéraux et les coquilles en mer. Sa réaction est basée sur l'interaction de l'oxyde de calcium avec le dioxyde de carbone.

CAO + CO2 → CACO3

Les références

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