- Cheminio dalomumo kilmė ir samprata
- 10 cheminio padalijimo pavyzdžių
- 1- Ištirpinkite druską vandenyje
- 2 - metalų oksidacija rūgščioje terpėje
- 3- Esterių hidrolizė
- 4- Šalinimo reakcijos
- 5- Fermentinė aldolazės reakcija
- 6- Biomolekulių irimas
- 7- Degimo reakcijos
- 8- Kraujo centrifugavimas
- 9- Bikarbonato buferis
- 10- Atomo padalijimas arba branduolio dalijimasis
- Nuorodos
Dalinamumą chemijoje galime apibrėžti kaip materijos savybę, leidžiančią ją suskaidyti į mažesnes dalis. Norėdami suprasti sąvoką, galime pateikti pavyzdį.
Jei mes paimsime duonos kepalą ir vėl ir vėl jį perpjauname per pusę, ar kada nors pateksime į esminį bloką, kurio negalima padalinti toliau? Šis klausimas mokslininkams ir filosofams kilo tūkstančius metų.
Cheminio dalomumo kilmė ir samprata
Ilgą laiką buvo diskutuojama, ar materiją sudaro dalelės (tai, ką šiandien žinome kaip atomus), tačiau bendra mintis buvo ta, kad materija yra tęstinumas, kurį galima suskaidyti.
Ši bendroji koncepcija tokiems ryškiems mokslininkams kaip Jamesas Clerkas Maxwellas (iš Makswello lygčių) ir Ludwingas Boltzmanas (iš Boltzmano paskirstymo) tapo išjuokimo auka, kuri pastūmėjo pirmuosius į beprotybę, o pastaruosius - į savižudybę.
5 amžiuje prieš Kristų graikų filosofas Leucippusas ir jo mokinys Demokritas vartojo žodį atomai, kad apibūdintų mažiausią atskirą materijos fragmentą, ir pasiūlė, kad pasaulis susideda tik iš judančių atomų.
Ši ankstyvoji atomo teorija nuo vėlesnių versijų skyrėsi tuo, kad apėmė žmogaus sielos idėją, susidedančią iš tobulesnio tipo atomo, paskirstyto visame kūne.
Atominė teorija žlugo viduramžiais, tačiau ji buvo atgaivinta Mokslinės revoliucijos pradžioje, XVII a.
Pavyzdžiui, Izaokas Niutonas manė, kad materiją sudaro „kietos, masyvios, kietos, nepralaidžios ir judrios dalelės“.
Padalijimas gali vykti skirtingais būdais. Dažniausiai dalijamasi fiziniais metodais, pavyzdžiui, obuolį pjaustant peiliu.
Tačiau dalijimasis gali vykti ir cheminiais metodais, kai medžiaga būtų dalijama į molekules ar atomus.
10 cheminio padalijimo pavyzdžių
1- Ištirpinkite druską vandenyje
Kai druska, pavyzdžiui, natrio chloridas, ištirpinama vandenyje, įvyksta solvacijos reiškinys, kai druskos joniniai ryšiai nutrūksta:
NaCl → Na + + Cl -
Ištirpinęs vandenyje tik vieną grūdelį druskos, jis išsiskirs į milijardus natrio ir chlorido jonų tirpale.
1 paveikslas: druskos ištirpinimas vandenyje.
2 - metalų oksidacija rūgščioje terpėje
Visi metalai, pavyzdžiui, magnis arba cinkas, reaguoja su rūgštimis, pavyzdžiui, praskiesta druskos rūgštimi, kad susidarytų vandenilio burbuliukai ir bespalvis metalo chlorido tirpalas.
Mg + HCl → mg 2+ + Cl - + H 2
Rūgštis oksiduoja metalą, atskirdama metalinius ryšius, kad gautų jonus tirpale (BBC, 2014).
3- Esterių hidrolizė
Hidrolizė yra cheminės jungties nutrūkimas per vandenį. Hidrolizės pavyzdys yra esterių hidrolizė, kai jie yra padalinti į dvi molekules: alkoholį ir karboksirūgštį.
2 paveikslas: metilacetato hidrolizė.
4- Šalinimo reakcijos
Šalinimo reakcija daro tiksliai tai, ką sako: pašalina atomus iš molekulės. Tai daroma norint sukurti dvigubą anglies-anglies jungtį. Tai galima padaryti naudojant bazę arba rūgštį.
Tai gali įvykti vienu suderintu etapu (protono paėmimas Ca įvyksta tuo pačiu metu, kai skaidomas Cβ-X ryšys), arba dviem etapais (Cβ-X jungtis skaidoma pirmiausia, kad būtų suformuota tarpinė karbonacija, kuris tada „išsijungia“ abstrakcijos būdu iš alfa-anglies).
3 paveikslas: pašalinimo reakcijos.
5- Fermentinė aldolazės reakcija
Parengiamojoje glikolizės fazėje viena gliukozės molekulė padalijama į dvi glicerraldehido 3-fosfato (G3P) molekules, naudojant 2 ATP.
Už šį pjūvį atsakingas fermentas yra aldolazė, kuri atvirkštinio kondensacijos būdu padalija į dvi fruktozės 1,6-bisfosfato molekules G3P molekulėje ir dihidroksiacetono fosfato molekulę, kuri vėliau izomerizuojasi ir sudaro kitą molekulę. G3P.
4 paveikslas: Aldolazės reakcija.
6- Biomolekulių irimas
Ne tik glikolizė, bet ir visas biomolekulių skilimas atliekant katabolizmo reakcijas yra cheminio padalijimo pavyzdžiai.
Taip yra todėl, kad jie prasideda nuo didelių molekulių, tokių kaip angliavandeniai, riebalų rūgštys ir baltymai, kad susidarytų mažesnės molekulės, tokios kaip acetil-CoA, kuri patenka į Krebso ciklą ir gamina energiją ATP pavidalu.
7- Degimo reakcijos
Tai yra dar vienas cheminio padalijimo pavyzdys, nes sudėtingos molekulės, tokios kaip propanas ar butanas, reaguoja su deguonimi, sukurdamos CO 2 ir vandenį:
C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 O
Galima sakyti, kad biomolekulių skilimas yra degimo reakcija, nes galutiniai produktai yra CO 2 ir vanduo, tačiau tai vyksta daugeliu etapų su skirtingais tarpininkais.
8- Kraujo centrifugavimas
Įvairių kraujo komponentų atskyrimas yra dalijimosi pavyzdys. Nepaisant fizinio proceso, šis pavyzdys man atrodo įdomus, nes komponentus centrifuguojant atskiria tankio skirtumai.
Tankiausi komponentai, serumas su raudonaisiais kraujo kūneliais, liks centrifugos mėgintuvėlio apačioje, o mažiau tankūs komponentai - plazma - liks viršuje.
9- Bikarbonato buferis
Natrio bikarbonatas, HCO 3 - yra pagrindinis CO 2 pernešimo į organizmą būdas dėl metabolinio skilimo reakcijų.
Šis junginys reaguoja su terpėje esančiu protonu, kad susidarytų angliarūgštė, kuri vėliau padalijama į CO2 ir vandenį:
HCO 3 - + H + DH 2 CO 3 D CO 2 + H 2 O
Kadangi reakcijos yra grįžtamos, tai būdas, kuriuo organizmas, kvėpuodamas, gali kontroliuoti fiziologinį pH, kad būtų išvengta alkalozės ar acidozės.
10- Atomo padalijimas arba branduolio dalijimasis
Jei masyvi šerdis (pvz., Uranas-235) suskaidoma (dalijasi), gaunama grynoji energijos išeiga. Taip yra todėl, kad fragmentų masių suma bus mažesnė už urano šerdies masę.
Tuo atveju, kai rišamosios energijos kreivės smailėje fragmentų masė yra lygi arba didesnė nei geležies, branduolinės dalelės bus labiau surištos nei urano branduolyje, o masės sumažėjimas įvyks energijos forma pagal Einšteino lygtį.
5 paveikslas: urano 235 dalijimasis.
Dėl elementų, lengvesnių už geležį, sintezė duos energijos. Ši koncepcija paskatino sukurti atominę bombą ir branduolinę energiją.
Nuorodos
- AJ programinė įranga ir daugialypė terpė. (2015). Branduolio dalijimasis: pagrindai. Atkurta iš atomicarchive.com.
- (2014). Rūgščių reakcijos. Atkurta iš bbc.co.uk.
- Clarkas, J. (2016, sausis). Hidroliziniai esteriai. Atgauta iš chemguide.co.uk.
- Foist, L. (SF). Šalinimo reakcijos organinėje chemijoje. Atkurta iš study.com.
- Milleris, WA (1867). Chemijos elementai: teorinė ir praktinė, 1 dalis. Niujorkas: Johnas Wiley ir sūnus.
- Branduolio dalijimasis. (SF). Atsigavo po hiperfizikos.
- Pratt, D. (1997, lapkritis). Begalinis dalybos dalykas. Atkurta iš davidpratt.info.
- Soderbergas, T. (2016 m. Gegužės 31 d.). Pašalinimas naudojant E1 ir E2 mechanizmus. Atkurta iš chem.libretext.