เนื้อหา
การสังเคราะห์เป็นหนึ่งในสี่ประเภทหลักของปฏิกิริยาทางเคมีและมันเกิดขึ้นเมื่อสารสองตัวหรือมากกว่า - ทั้งองค์ประกอบหรือสารประกอบ - รวมกันเพื่อให้ได้สารประกอบใหม่ นั่นหมายถึงปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับสารตั้งต้นมากกว่าหนึ่งตัวและโดยทั่วไปจะมีเพียงหนึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีองค์ประกอบแต่ละตัวจากสารตั้งต้น ปฏิกิริยาทางเคมีที่สำคัญมากมายคือปฏิกิริยาสังเคราะห์
การสังเคราะห์ออกไซด์ของโลหะ
ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ที่สำคัญอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นในธรรมชาติคือโลหะและโมเลกุลออกซิเจนเพื่อสร้างโลหะออกไซด์ ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและเป็นขั้นตอนแรกในการกัดกร่อนของโลหะ เนื่องจากออกซิเจนเป็นองค์ประกอบตามธรรมชาติของอากาศจึงทำปฏิกิริยากับพื้นผิวด้านบนของโลหะเพื่อสร้างเลเยอร์ใหม่ของโลหะออกไซด์ เพื่อต่อสู้กับปรากฏการณ์นี้วัสดุบางชนิดทำจากชั้นป้องกันของโลหะออกไซด์แล้วเคลือบผิว ตัวอย่างหนึ่งของการสังเคราะห์โลหะออกไซด์คือ 2Mg + O2 -> 2MgO ซึ่งแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในการผลิตแมกนีเซียมออกไซด์
การสังเคราะห์ไฮดรอกไซด์โลหะ
ขั้นตอนที่สองในกระบวนการกัดกร่อนก็เป็นปฏิกิริยาสังเคราะห์ ในขั้นตอนนี้โลหะออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำในรูปแบบไฮดรอกไซด์โลหะ ปฏิกิริยาที่รู้จักกันดีที่สุดของประเภทนี้คือการก่อตัวของสนิม หลังจากที่เหล็กทำปฏิกิริยากับโมเลกุลออกซิเจนแล้วเหล็กออกไซด์ที่เกิดขึ้นใหม่จะทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อให้เหล็กออกไซด์ที่มีความชุ่มชื้นซึ่งเป็นอีกชื่อหนึ่งของการเกิดสนิม อีกตัวอย่างคือปฏิกิริยาของแมกนีเซียมออกไซด์กับน้ำในรูปแบบแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ซึ่งได้จากสมการ MgO + H2O -> Mg (OH) 2
การสังเคราะห์เกลือ
เกลือเป็นสารประกอบไอออนิกที่เกิดขึ้นเมื่อองค์ประกอบจากด้านซ้ายสุดของตารางธาตุ - กลุ่มหลักของโลหะ - รวมกับอโลหะจากด้านขวาสุดของตารางธาตุ ตัวอย่างเช่นสมการ 2Na + Cl2 -> 2NaCl แสดงถึงปฏิกิริยาของโซเดียมและคลอไรด์เพื่อสร้างเกลือโซเดียมคลอไรด์ ปฏิกิริยานี้อาจเกิดขึ้นเมื่อโซเดียมอยู่ในสถานะของแข็งด้วยก๊าซคลอรีน แต่ปฏิกิริยาที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อโซเดียมและคลอรีนละลายในน้ำ ในกรณีนี้สารตั้งต้นเป็นไอออนและสมการคือ Na + + Cl- -> NaCl
การสังเคราะห์แอมโมเนีย
การสังเคราะห์แอมโมเนียเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญซึ่งสมการคือ N2 + 3H2 -> NH3 แอมโมเนียมีความสำคัญเนื่องจากมีการใช้ในปุ๋ย แต่ปฏิกิริยาสังเคราะห์ได้รับการพัฒนาโดย Fritz Haber - ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่ากระบวนการฮาเบอร์ - ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเพื่อผลิตวัตถุระเบิด ฮาเบอร์เป็นนักเคมีชาวเยอรมันที่มีชื่อน่าสงสัยว่า "บิดาแห่งสงครามเคมี" กระบวนการฮาเบอร์จะต้องดำเนินการที่ความดันและอุณหภูมิสูงและต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งเป็นสารที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยไม่ต้องเป็นตัวทำปฏิกิริยาเอง