O que é síntese química?
Você já colocou um par de patins e deu uma volta rápida em uma pista de patinação? Você deve ter notado que os patins são compostos por duas partes principais: as rodas e o sapato.
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Usar um sapato e uma roda para fazer um patim é uma versão muito simples de um processo chamado síntese. Síntese apenas se refere à habilidade de fazer algo com diferentes materiais. Na ciência, quando trabalhamos com produtos químicos, chamamos esse processo de síntese química . A síntese química envolve a combinação de dois ou mais átomos (ou moléculas) para fazer um produto. Dado o número de maneiras diferentes de combinar esses átomos (ou moléculas), existe uma variedade infinita de compostos químicos que podem ser sintetizados.
A síntese química é uma técnica muito útil. Por exemplo, um cientista que estuda biologia pode fazer um composto que ataca células cancerosas desagradáveis. Ou um cientista químico pode criar um composto para entender como ele se comporta na natureza ou sob certas condições. Mas por que os cientistas precisam sintetizar produtos químicos?
Bem, muitas substâncias químicas não ocorrem naturalmente. Ou seja, simplesmente não podemos sair e coletar um composto químico de interesse. Além disso, uma grande variedade de produtos que usamos e consumimos é feita de produtos químicos sintetizados que, portanto, estão prontamente disponíveis, em grandes quantidades. O fato de a síntese química nos dar a capacidade de fazer esses compostos químicos de forma rápida e eficiente mostra como a síntese química é importante e valiosa.
Porcas e parafusos de síntese química
Ao realizar uma reação de síntese química, existem alguns aspectos a serem considerados. Conforme mostrado na ilustração, há duas partes principais em uma síntese química: reagente e produto.
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Durante uma síntese química, nos referimos aos materiais de partida como reagentes . Pense nos reagentes como seus blocos de construção; eles são seus átomos (ou moléculas) que são absolutamente necessários para completar qualquer reação de síntese química. E como veremos em breve, o tipo de produto feito varia de acordo com os reagentes.
Quando os átomos (ou moléculas) se combinam, eles formam um produto . O que impulsiona essa capacidade de fazer um produto, usando reagentes, é uma reação química. Quando você olha para uma fórmula (como a ilustração acima), sabe que uma reação está ocorrendo quando você vê uma seta. A seta indica que um processo está conduzindo a formação de um produto usando diferentes materiais de partida ou reagentes.
Com as sínteses químicas, esses processos geralmente vão apenas em uma direção. Ou seja, a seta aponta apenas para a formação de um produto. No entanto, em alguns casos, você pode encontrar uma seta dupla.
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Isso indica que, embora um composto seja sintetizado, esse processo é reversível. Os reagentes podem ser reformados. Assim, dizemos que este tipo de síntese química está em equilíbrio quando as quantidades de reagente e produto são iguais.
Síntese Química em Ação: Exemplos
A síntese química pode ser um processo muito complexo ou muito simples. Tudo depende dos materiais iniciais, do tipo de reação química usada e, claro, de quais são os produtos desejados. Para ilustrar como funciona a síntese química, vejamos dois exemplos.
Exemplo # 1: Síntese de moléculas de açúcar
Em nosso corpo, temos açúcares simples chamados monossacarídeos. Essas pequenas subunidades podem ser usadas para fazer moléculas de açúcar maiores chamadas dissacarídeos. Isso requer uma síntese química. Usando a reação de desidratação (um tipo de reação química), os monossacarídeos (ou reagentes) podem ser usados para fazer um dissacarídeo (o produto).
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Exemplo # 2: Síntese de Corantes Azo
Um corante azo é uma grande família de corantes sintéticos que contém uma molécula chamada grupo azo. Os grupos Azo não ocorrem naturalmente. Como não são encontrados na natureza, você consegue adivinhar como são feitos? Corrigir! Eles são sintetizados quimicamente em laboratório. Essencialmente, dois átomos de carbono, cada um ligado a um átomo de nitrogênio, se misturam para formar um grupo azo. No diagrama mostrado, AR representa um grupo aromático que contém átomos de carbono. Muitos de nossos produtos de uso diário, do algodão à seda, obtêm sua cor usando corantes azo. Na verdade, cerca de 60% dos corantes que usamos são sintetizados usando grupos azo.
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Resumo da lição
A síntese química é o processo de usar dois ou mais átomos (ou moléculas) para formar um produto. Existe uma grande variedade e número de compostos químicos que são formados por síntese química. O material inicial em um processo de síntese química é chamado de reagente . Uma reação química é usada para conduzir a formação de um produto . Exemplos de sínteses químicas vão desde a fabricação de moléculas de açúcar até o desenvolvimento de corantes azo usados para colorir produtos.