Ejemplo de Síntesis Química

La síntesis, es uno de los procesos básicos de química, que consiste en obtener un compuesto químico, a partir de los elementos o las sustancias más simples que lo conforman.

Mediante el análisis químico, se estudia y se determina qué elementos y compuestos forman una sustancia. El análisis químico permitió descubrir que el agua, que durante muchos siglos se consideró un elemento, en realidad está formada por hidrógeno y oxígeno. Los elementos y compuestos simples que constituyen una sustancia, se les llama precursores.

La síntesis química hace lo opuesto al análisis, es decir, construye compuestos químicos a partir de los precursores  que lo constituyen.

Las ecuaciones químicas que implican la combinación de dos o más sustancias y que dan como resultado la formación de una sustancia que las combina total o parcialmente (y a veces algún otro compuesto, al que se le llama subproducto), expresan reacciones de síntesis.

La síntesis puede darse tanto en sustancias orgánicas como inorgánicas.

La síntesis inorgánica es muy importante a nivel industrial, ya que permite obtener sustancias que en forma natural no existen en la naturaleza, como sucede con el acero (síntesis de hierro y carbono), o el bronce (síntesis de cobre, estaño y a veces niquel).

En la química orgánica, los procesos de síntesis se dan tanto en la naturaleza como en los laboratorios. Todos los organismos vivos toman nutrientes y sustancias que al combinarse en los procesos biológicos, dan origen a todos los compuestos que integran un organismo. Estos procesos también pueden reproducirse en el laboratorio, y son la base de las industrias farmacéuticas,  de cosméticos y alimenticias, ya que existen sustancias naturales que, por su gran utilidad y escases, resultarían muy costosas. El análisis químico permite aislar las sustancias activas y sus componentes, mientras que la síntesis química permite reproducir en el laboratorio esas moléculas. Es por eso que a estos compuestos creados en laboratorio también se les llama compuestos sintéticos.

La síntesis orgánica también se usa en la industria para crear plásticos, textiles y componentes electrónicos.

Ejemplo de síntesis químicas:

Una de las síntesis químicas inorgánicas más comunes, es la de la formación del agua. En ella se combinan dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno:

2H2 + O2 —> 2H2O.

Otra síntesis inorgánica más compleja, es la formación de sosa. En ella se combinan el óxido de sodio y el agua, dando como resultado el hidróxido de sodio:

Na2O + H2O —> 2Na(OH)

Un ejemplo de síntesis compleja, es la síntesis orgánica de la Aspirina. La aspirina es un compuesto derivado de una sustancia natural del árbol de sauce, llamada ácido salicílico. En forma natural se encuentra en las hojas y corteza de éste árbol y se usa desde la antigüedad como medicamento para la fiebre y las inflamaciones. La moléculas de ácido salicílico son ácidos orgánicos que en laboratorio se producen a partir de sustancias más sencillas.

El proceso comienza a partir del benceno. Este compuesto orgánico es oxigenado para convertirlo en fenol. El fenol es mezclado con una solución acuosa de hidróxido de sodio, que se mantiene caliente hasta que se ha evaporado completamente el agua. Esto produce fenolato sódico. Una vez que el producto está completamente seco, se introduce en una autoclave (olla a presión) y se le inyecta monóxido de carbono, lo que convierte el fenolato de sodio en salicilato de sodio. El salicilato es blanqueado con zinc, y después se le agrega ácido sulfúrico, con lo que se logra que se precipite los cristales de ácido salicílico, los que se separan por centrifugación.

Sin embargo, el ácido salicílico es irritante y daña el estómago, por lo que parte del proceso para la elaboración de la aspirina es agregarle un radical acético para que sea más tolerable en el estómago.

Para esto lograr esto, el ácido salicílico es sometido a la acción del anhídrido acético, con el que reacciona, produciéndose ácido acetilsalicílico y como subproducto, ácido acético. Finalmente son separados por centrifugación, obteniendo cristales de ácido acetilsalicílico y el ácido acético, subproducto que es reutilizado.