Síntesis química
En química, la síntesis química significa utilizar reacciones químicas para obtener un producto, o varios productos. Esto ocurre mediante manipulaciones físicas y químicas. A menudo, se utilizan varias reacciones químicas diferentes, una tras otra. En el uso moderno del laboratorio, una síntesis química es reproducible (si el experimento se hace una segunda vez, tendrá los mismos resultados que la primera), fiable (no se rompe por pequeños cambios en las condiciones), y se establece para trabajar en múltiples laboratorios.
Los químicos comienzan a diseñar una síntesis química seleccionando compuestos para combinarlos. Estos productos químicos de partida se conocen como reactivos o reactantes. Los químicos hacen varias cosas a estos reactivos para sintetizar el producto, o un producto intermedio. Para ello es necesario mezclar los compuestos en un recipiente de reacción. El recipiente puede ser un reactor químico o un simple matraz. Muchas reacciones requieren algún tipo de procedimiento de elaboración antes de aislar el producto final.
La cantidad de producto en una síntesis química es el rendimiento de la reacción. Normalmente, los rendimientos químicos se expresan como un peso en gramos o como un porcentaje de la cantidad total teórica de producto que podría producirse. Una reacción secundaria es una reacción química no deseada que tiene lugar y que reduce el rendimiento del producto deseado.
El químico Adolph Wilhelm Hermann Kolbe fue el primero en utilizar la palabra síntesis en su significado actual.
Estrategias
En la mayoría de los casos, una sola reacción no convertirá un reactivo (sustancia química de partida) en el producto de reacción deseado. Los químicos tienen muchas estrategias para encontrar la mejor secuencia de reacciones para obtener el producto deseado. En las reacciones en cascada se producen múltiples cambios químicos en un solo reactivo. En las reacciones multicomponente, hasta 11 reactantes diferentes forman un único producto de reacción. En una síntesis telescópica, un reactante pasa por múltiples transformaciones sin aislar los intermedios después de cada paso.
Síntesis orgánica
La síntesis orgánica es un tipo especial de síntesis química. En la síntesis orgánica sólo se crean compuestos orgánicos. La síntesis total de un producto complejo puede requerir muchos pasos para llegar al producto objetivo. Estos pasos pueden llevar mucho tiempo. Los químicos quieren tener habilidad en la síntesis orgánica y ser capaces de encontrar un camino de síntesis con el menor número de pasos. La síntesis de compuestos muy valiosos o difíciles ha valido a químicos, como Robert Burns Woodward, el Premio Nobel de Química.
Si una síntesis química parte de compuestos básicos de laboratorio y da lugar a algo nuevo, se trata de un "proceso puramente sintético". Si se parte de un producto aislado de plantas o animales y luego se llega a un nuevo compuesto, la síntesis se denomina "proceso semisintético".
Otros significados
La mayoría de las veces, síntesis química significa el procedimiento general de muchos pasos para hacer un producto deseado. A veces, los químicos utilizan el término "síntesis química" para referirse a una reacción de combinación directa. En una reacción de combinación directa, dos o más reactivos se combinan para formar un único producto. La ecuación química para una reacción de combinación directa es:
A + B → AB
donde A y B son elementos o compuestos, y AB es un compuesto formado por A y B. Algunos ejemplos de reacciones de combinación son:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (formación de sal de mesa)
S + O2 → SO2 (formación de dióxido de azufre)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2 O3 (oxidación del hierro)
CO2 + H2O → H2 CO3 (dióxido de carbono que se disuelve y reacciona con el agua para formar ácido carbónico)
Hay cuatro reglas especiales de síntesis:
metal-óxido + H2O → metal(OH)
óxido no metálico + H2O → oxi-ácido
cloruro metálico + O2 → clorato metálico
óxido de metal + CO2 → carbonato de metal (CO 3)
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la síntesis química?
R: La síntesis química es el proceso de utilizar reacciones químicas para obtener un producto, o varios productos.
P: ¿Qué son los reactivos o reactantes?
R: Los reactivos o reactantes son las sustancias químicas de partida utilizadas en una síntesis química.
P: ¿Qué hacen los químicos con los reactivos?
R: Los químicos manipulan y mezclan los reactivos para sintetizar el producto deseado, o un producto intermedio.
P: ¿Qué tipo de recipiente se utiliza para estas reacciones?
R: El recipiente utilizado para estas reacciones puede ser un reactor químico o un simple matraz.
P: ¿Cómo se mide la cantidad de producto en una síntesis química?
R: La cantidad de producto producido en una síntesis química suele medirse bien como peso en gramos, bien como porcentaje de la cantidad teórica total que podría producirse.
P: ¿Qué es una reacción secundaria?
R: Una reacción secundaria es una reacción química no deseada que tiene lugar y que reduce el rendimiento del producto deseado.
P: ¿Quién utilizó por primera vez la palabra "síntesis" en su significado actual?
R: El químico Adolph Wilhelm Hermann Kolbe fue la primera persona que utilizó "síntesis" con su significado actual.
