Synthèse chimique
En chimie, la synthèse chimique consiste à utiliser des réactions chimiques pour obtenir un produit, ou plusieurs produits. Cela se fait par des manipulations physiques et chimiques. Souvent, plusieurs réactions chimiques différentes sont utilisées, l'une après l'autre. Dans les laboratoires modernes, une synthèse chimique est reproductible (si l'expérience est faite une deuxième fois, elle aura les mêmes résultats que la première fois), fiable (elle n'est pas interrompue par de petits changements de conditions) et établie pour fonctionner dans plusieurs laboratoires.
Les chimistes commencent à concevoir une synthèse chimique en sélectionnant les composés à combiner. Ces produits chimiques de départ sont connus sous le nom de réactifs ou de réactifs. Les chimistes font diverses choses à ces réactifs pour synthétiser le produit, ou un produit intermédiaire. Cela nécessite de mélanger les composés dans une cuve de réaction. La cuve peut être un réacteur chimique ou un simple flacon. De nombreuses réactions nécessitent une procédure de traitement avant que le produit final ne soit isolé.
La quantité de produit dans une synthèse chimique est le rendement de la réaction. Généralement, les rendements chimiques sont exprimés en poids en grammes ou en pourcentage de la quantité totale théorique de produit qui pourrait être produite. Une réaction secondaire est une réaction chimique non souhaitée qui a lieu et qui réduit le rendement du produit souhaité.
Le chimiste Adolph Wilhelm Hermann Kolbe a été le premier à utiliser le mot synthèse dans son sens actuel.
Stratégies
Dans la plupart des cas, une seule réaction ne permettra pas de convertir un réactif (produit chimique de départ) en produit de réaction souhaité. Les chimistes disposent de nombreuses stratégies pour trouver la meilleure séquence de réactions permettant de fabriquer le produit souhaité. Dans les réactions en cascade, de multiples changements chimiques ont lieu dans un seul réactif. Dans les réactions à plusieurs composants, jusqu'à 11 réactifs différents forment un seul produit de réaction. Dans une synthèse télescopique, un réactif passe par de multiples transformations sans isoler les intermédiaires après chaque étape.
Synthèse organique
La synthèse organique est un type particulier de synthèse chimique. Seuls les composés organiques sont créés dans la synthèse organique. La synthèse totale d'un produit complexe peut prendre de nombreuses étapes pour atteindre le produit final. Ces étapes peuvent prendre trop de temps. Les chimistes veulent avoir des compétences en synthèse organique et être capables de trouver un chemin de synthèse avec le moins d'étapes possible. La synthèse de composés très précieux ou difficiles a valu aux chimistes, tels que Robert Burns Woodward, le prix Nobel de chimie.
Si une synthèse chimique part de composés de base de laboratoire et donne quelque chose de nouveau, il s'agit d'un "processus purement synthétique". Si elle part d'un produit isolé à partir de plantes ou d'animaux et qu'elle aboutit ensuite à de nouveaux composés, la synthèse est appelée "processus semi-synthétique".
Autres significations
La plupart du temps, la synthèse chimique désigne la procédure globale, en plusieurs étapes, de fabrication d'un produit souhaité. Parfois, les chimistes utilisent le terme "synthèse chimique" pour désigner une simple réaction de combinaison directe. Dans une réaction de combinaison directe, deux ou plusieurs réactifs se combinent pour former un seul produit. L'équation chimique d'une réaction de combinaison directe est la suivante
A + B → AB
où A et B sont des éléments ou des composés, et AB est un composé constitué de A et B. Voici quelques exemples de réactions combinées :
2Na + Cl2 → 2 NaCl (formation de sel de table)
S + O2 → SO2 (formation de dioxyde de soufre)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 (rouille du fer)
CO2 + H2O → H2CO3 (dioxyde de carbone se dissolvant et réagissant avec l'eau pour former de l'acide carbonique)
Quatre règles de synthèse spéciales sont en vigueur :
metal-oxide + H2O → metal(OH)
oxyde non métallique + H2O → oxi-acide
chlorure de métal + O2 → chlorate de métal
oxyde de métal + CO2 → carbonate de métal (CO3)
Pages connexes
- Génie chimique
- Synthèse organique
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la synthèse chimique ?
R : La synthèse chimique est le processus qui consiste à utiliser des réactions chimiques pour produire un produit, ou plusieurs produits.
Q : Que sont les réactifs ou les réactants ?
R : Les réactifs ou réactants sont les produits chimiques de départ utilisés dans une synthèse chimique.
Q : Que font les chimistes aux réactifs ?
R : Les chimistes manipulent et mélangent les réactifs afin de synthétiser le produit souhaité, ou un produit intermédiaire.
Q : Quel type de récipient est utilisé pour ces réactions ?
R : Le récipient utilisé pour ces réactions peut être un réacteur chimique ou un simple flacon.
Q : Comment mesure-t-on la quantité de produit dans une synthèse chimique ?
R : La quantité de produit obtenue dans une synthèse chimique est généralement mesurée soit en poids en grammes, soit en pourcentage de la quantité théorique totale qui pourrait être obtenue.
Q : Qu'est-ce qu'une réaction secondaire ?
R : Une réaction secondaire est une réaction chimique non désirée qui a lieu et qui réduit le rendement du produit recherché.
Q : Qui a été le premier à utiliser le mot "synthèse" dans son sens actuel ?
R : Le chimiste Adolph Wilhelm Hermann Kolbe a été la première personne à utiliser le mot "synthèse" dans son sens actuel.
