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Fig. 1: Durante muchos siglos, los alquimistas han buscado formas de sintetizar oro. Wikimedia Commons.
En 1980, Glenn Seaborg consiguió "robar" protones y neutrones del bismuto, lo que produjo varios miles de átomos de oro. Sin embargo, este método era demasiado caro para fabricar oro de este modo.
Aunque pudo fabricar oro, no lo "sintetizó" en el sentido tradicional. En este artículo aprenderemos todo sobre la reacción de síntesis. Después de leer este artículo, verás por qué el sueño de los alquimistas de sintetizar el oro siempre estuvo destinado al fracaso.
- Este artículo trata el tema de las reacciones de síntesis .
- En primer lugar, definiremos qué es una reacción de síntesis.
- A continuación, veremos la ecuación química básica de una reacción de síntesis.
- A continuación, veremos algunos ejemplos diferentes de estas reacciones.
- Después, resumiremos las características de la reacción de síntesis.
- Por último, compararemos y contrastaremos estas reacciones con otro tipo de reacción denominada sustitución simple.
Definición de reacción de síntesis
Una reacción de síntesis (también llamada reacción de combinación ) es una reacción en la que dos o más elementos o compuestos se combinan para formar un nuevo compuesto.
Una característica clave de las reacciones de síntesis es que sólo dan lugar a un único producto. Sin embargo, pueden producirse varios de ese producto.
Como se ha comentado en la introducción, es imposible sintetizar (tradicionalmente) el oro. ¿Por qué? Porque es un elemento. Cuando los elementos reaccionan, siempre forman compuestos.
Hay formas de que los elementos se combinen para formar otros elementos, pero estos métodos son distintos de la reacción típica. Por ejemplo, el sol fusiona núcleos de hidrógeno en átomos de helio, básicamente haciendo chocar los núcleos a temperaturas muy elevadas.
Ecuación química de la reacción de síntesis
Todas las reacciones de síntesis siguen esta fórmula básica
$$A + B \rightarrow AB$$
La estructura básica es dos (o más) elementos y compuestos que se combinan para crear un producto.
Fig. 2: Las reacciones de síntesis pueden llevarse a cabo en un laboratorio químico. Wikimedia Commons
Veamos algunos ejemplos.
Ejemplos de reacciones de síntesis
Veamos algunos ejemplos de reacciones de síntesis para comprender bien qué son las reacciones de síntesis y cómo se representan.
En primer lugar, veamos la síntesis de la sal:
$$2Na_{(s)} + Cl_{2\,(g)} \rightarrow 2NaC{(s)}$$
Como puedes ver, tenemos dos elementos (el cloro es naturalmente diatómico) formando uno. Aunque el cloro sea un gas, sigue formando un producto sólido. Las reacciones de síntesis (y todas las reacciones en general) no siempre forman un producto del mismo estado que los reactantes, así que fíjate en los estados que aparecen en la ecuación.
Veamos ahora un ejemplo más complejo:
Aquí tenemos doscompuestos que forman un producto en lugar de elementos. Mientras se forme un producto, se trata de una reacción de síntesis, tanto si se forma a partir de elementos como de compuestos.
$$CaO_{(s)} + H_2O_{(l)} \xrightarrow {calor} Ca(OH)_{2,(aq)}$$
Como nota al margen, el (aq) en Ca(OH)2 significa "acuoso". Esto significa que el compuesto está disuelto en agua. Normalmente, pero no siempre, las reacciones que contienen agua producirán productos acuosos.
Además, encima de la flecha pone "calor" para indicar que se necesita calor para que se produzca la reacción.
Veamos un último ejemplo:
$$2N_{2\,(g)} + 4H_2O_{(l)} + O_{2\,(g)} flecha recta 2NH_4NO_{3\,(s)}$$
La reacción anterior tiene 3 reactantes en lugar de 2. Aunque las reacciones de síntesis con dos reactantes son más comunes, es importante tener en cuenta que estas reacciones pueden tener más de 2 reactantes.
Características de una reacción de síntesis
Las reacciones de síntesis son bastante fáciles de detectar cuando sabes qué buscar. A modo de resumen, éstas son las características de una reacción de síntesis:
- Tener 2 o más reactantes.
- Los reactantes pueden ser elementos y/o compuestos.
- Los reactantes se combinan para formar un compuesto.
- El compuesto formado es más complejo que el reactante.
Reacciones de síntesis en Química Orgánica
Cuando leas sobre las reacciones de síntesis, puede que te encuentres con un tipo diferente que se utiliza en Química Orgánica.
En Química Orgánica, una reacción de síntesis consiste en tomar un compuesto simple y transformarlo mediante una serie de pasos para obtener un compuesto mucho más complejo. Aunque son similares, tienen algunas diferencias clave, como el hecho de que las reacciones de Síntesis Orgánica son de múltiples pasos y que pueden producir productos secundarios.
Reacción de síntesis frente a sustitución simple
Las reacciones de síntesis pueden confundirse a menudo con otra reacción llamada de sustitución simple .
En una reacción de sustitución simple, un elemento desplazará a otro elemento presente en un compuesto, "intercambiándose" con él.
Una reacción general de sustitución simple tiene este aspecto:
$$A + BC \rightarrow AB + C$$
El elemento solitario esencialmente "echa" al elemento semejante (es decir, los metales se intercambian con los metales, los no metales se intercambian con los no metales).
He aquí un ejemplo:
$$Zn_{(s)} + CuCl_{2\,(s)} πrightarrow ZnCl_{2\,(s)} + Cu_{(s)}$$Aquí el zinc se está intercambiando con el cobre (ambos son Metales de Transición).
Las reacciones de sustitución simple son similares a las reacciones de síntesis, ya que implican la unión de 2 reactantes para formar un nuevo producto. La diferencia clave es que se forman dos productos en lugar de uno. Además, este proceso implica el intercambio , mientras que la síntesis sólo implica la combinación.
| Reacción | Representación | Ejemplo | Palabra clave |
| Reacción de síntesis | $$A + B flecha derecha AB$$ | $$2Na_(s)} + Cl_{2\,(g)} {flecha derecha 2NaCl_(s)}$$ | Combinación |
| Reacción de sustitución | $$A + BC \rightarrow AB + C$$ | $$Zn_{(s)} + CuCl_{2\,(s)} \flecha derecha ZnCl_{2\,(s)} + Cu_{(s)}$$ | Intercambia |
Reacción de síntesis - Puntos clave
- Una reacción de síntesis (también llamada reacción de combinación ) es una reacción en la que dos o más elementos o compuestos se combinan para formar un nuevo compuesto.
- Todas las reacciones de síntesis siguen esta fórmula básica
$$A + B \Nen flecha recta AB$$
Las reacciones de síntesis son distintas de la reacción de sustitución simple
En una reacción de sustitución simple, un elemento desplazará a otro elemento presente en un compuesto, "intercambiándose" con él.
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