Produto (química)

Os produtos son as especies químicas formadas nas reaccións químicas. Durante unha reacción química os reactantes son transformados nos produtos despois de pasaren por un estado de transición de alta enerxía. Este proceso ten como resultado o consumo dos reactantes. Pode ser unha reacción espontánea ou mediada por un catalizador que rebaixa a enerxía do estado de transición e polos solventes que proporcionan o ambiente químico que cómpre para que teña lugar a reacción. Cando se representa unha reacción química por medio dunha ecuación química os produtos son por convención os que se escriben na parte dereita, mesmo no caso de reaccións reversibles. As propiedades dos produtos, como son as súas enerxías, axudan a determinar características da reacción química tales como o carácter exergónico ou endergónico da reacción. Ademais, as propiedades dun produto poden facer máis doada a extracción e purificación unha vez acabada a reacción, especialmente se o produto está nun estado da materia diferente do dos reactantes. Os reactantes son os materiais moleculares usados para xerar reaccións químicas. Os átomos non se crean nin se destrúen durante a reacción, senón que simplemente son redistribuídos de forma diferente a como estaban inicialmente. Un exemplo de reactantes é: CH4 + O2, que orixinan os produtos CO2 + H2O ou "enerxía". Gran parte das investigacións químicas están enfocadas á síntese e caracterización de produtos beneficiosos, así como á detección e eliminación de produtos indesexables. Os químicos sintéticos poden subdividirse en químicos de investigación que deseñan novas substancias químicas e novos métodos pioneiros para sintetizalas, e químicos de procesos que escalan a produción química e fana máis segura, máis sustentable ambientalmente e máis eficiente. Outro campo é a química de produtos naturais na que se illan os produtos creados polos organismos vivos e despois caracterízanse e estudan estes produtos. Determinación da reacción
Os produtos dunha reacción química inflúen en moitos aspectos da reacción. Se os produtos teñen menor enerxía que os reactantes, entón a reacción liberará ese exceso de enerxía facendo que a reacción sexa exergónica. Tales reaccións son termodinamicamente favorables e tenden a ocorrer espontaneamente. Porén, se a cinética da reacción é suficientemente alta, a reacción pode ocorrer demasiado lentamente para ser observada ou non ocorre. Este é o caso na conversión do diamante a grafito de menor enerxía a presión atmosférica, na cal o diamante se considera metaestable e non se observará que se converta en grafito.
Se os produtos teñen máis enerxía química que os reactantes, entón a reacción requirirá a absorción de enerxía e, por tanto, é unha reacción endergónica. Ademais, se o produto é menos estable que un reactante, entón a asunción de Leffler di que o estado de transición será máis parecido ao produto que ao reactante. Ás veces o produto difire significativamente do reactante o suficiente para ser doadamente purificado como cando un produto é insoluble e precipita da solución mentres que os reactantes permanecen disoltos. Historia
Desde a metade do século XIX os químicos estiveron cada vez máis interesados na síntese de produtos químicos. As distintas disciplinas da química centráronse no illamento e caracterización de produtos, e os químicos de produtos naturais, seguiron sendo importantes neste campo, e a combinación das súas contribucións xunto ás dos químicos sintéticos creou gran parte do armazón de coñecementos por medio do cal a química se comprende hoxe.
Moita da química sintética trata da síntese de novas substancias químicas como ocorre no deseño e creación de novos fármacos, así como o descubrimento de novas técnicas sintéticas. Desde principios da década de 2000 a química de procesos comezou a xurdir como un campo diferenciado da química sintética centrada en escalar a síntese química a niveis industriais e en encontrar o mellor xeito de facer que estes procesos sexan máis eficaces, seguros e responsables ambientalmente. Bioquímica
En bioquímica, os encimas actúan como catalizadores biolóxicos para converter o substrato no produto. Por exemplo, os produtos xerados polo encima lactase cando actúa sobre o substrato lactosa (un disacárido) son a galactosa e a glicosa (dous monosacáridos). S + E → P + E {\displaystyle S+E\rightarrow P+E} onde S é o substrato, P é o produto e E é o encima.
Promiscuidade do produto
Algúns encimas presentan unha forma de promiscuidade pola cal converten un só substrato en varios produtos diferentes posibles. Isto ocorre cando a reacción ocorre por medio dun estado de transición de alta enerxía que pode resolverse orixinando unha variedade de produtos químicos diferentes.
Inhibición do produto
Algúns encimas son inhibidos polo produto da súa propia reacción, que se une ao encima e reduce a súa actividade. Isto é importante na regulación do metabolismo como unha forma de retroalimentación negativa que controla as rutas metabólicas. A inhibición polo produto é tamén un importante tópico en biotecnoloxía, xa que conseguir superar este efecto pode incrementar o rendemento dun produto.