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La sintesi è uno dei quattro principali tipi di reazioni chimiche e si verifica quando due o più sostanze - elementi o composti - si combinano per dare un nuovo composto. Ciò significa che la reazione coinvolge più di un reagente e generalmente solo un prodotto che contiene ciascun elemento dai reagenti. Molte reazioni chimiche significative sono reazioni di sintesi.
Sintesi di ossidi metallici
Un'importante reazione di sintesi che si verifica in natura è quella di un metallo e una molecola di ossigeno per formare un ossido di metallo. Questa reazione è anche una reazione di ossidazione ed è il primo passo nella corrosione di un metallo. Poiché l'ossigeno è un componente naturale dell'aria, reagisce con la superficie superiore dei metalli per formare un nuovo strato di ossido di metallo. Per combattere questo fenomeno, alcuni materiali sono realizzati con uno strato protettivo di ossido metallico che ricopre già la superficie. Un esempio della sintesi di un ossido di metallo è 2Mg + O2 -> 2MgO, in cui il magnesio reagisce con l'ossigeno per produrre ossido di magnesio.
Sintesi di idrossidi metallici
Il secondo passo nel processo di corrosione è anche una reazione di sintesi. In questa fase, l'ossido metallico reagisce con l'acqua per formare un idrossido metallico. La reazione più nota di questo tipo è la formazione di ruggine. Dopo che il ferro ha reagito con una molecola di ossigeno, l'ossido di ferro appena formato reagisce con l'acqua per produrre ossido di ferro idratato, che è un altro nome per la ruggine. Un altro esempio è la reazione dell'ossido di magnesio con l'acqua per formare idrossido di magnesio, data dall'equazione MgO + H2O -> Mg (OH) 2.
Sintesi di sali
I sali sono composti ionici formati quando un elemento dall'estrema sinistra della tavola periodica - il principale gruppo di metalli - si combina con i non metalli dall'estrema destra della tavola periodica. Ad esempio, l'equazione 2Na + Cl2 -> 2NaCl rappresenta la reazione di sodio e cloruro per formare il cloruro di sodio sale. Questa reazione può avvenire quando il sodio è allo stato solido con cloro gassoso, ma una reazione simile si verifica quando il sodio e il cloro vengono dissolti in acqua. In questo caso, i reagenti sono ioni e l'equazione è Na + + Cl- -> NaCl.
Sintesi di ammoniaca
La sintesi di ammoniaca è una reazione significativa la cui equazione è N2 + 3H2 -> NH3. L'ammoniaca è importante perché viene utilizzata nei fertilizzanti, ma la reazione di sintesi è stata sviluppata da Fritz Haber - motivo per cui è anche noto come processo Haber - durante la seconda guerra mondiale per fabbricare esplosivi. Haber era un chimico tedesco con il controverso titolo "Father of Chemical Warfare". Il processo Haber deve essere eseguito ad alta pressione e temperatura e richiede un catalizzatore, una sostanza che aumenta la velocità di una reazione senza essere realmente un reagente stesso.