Pojmovi i primjeri kemijske podjele
Možemo definirati djeljivost u kemiji kao svojstvo tvari koja omogućuje da se razdvoji na manje dijelove (Miller, 1867).
Da bismo razumjeli koncept možemo dati primjer. Ako uzmemo hljeb kruha i izrežemo ga na pola opet i opet, hoćemo li ikada doći do temeljnog bloka materije koji se više ne može podijeliti? Ovo je pitanje prisutno u svijesti znanstvenika i filozofa tisućama godina.
Podrijetlo i koncept kemijske podjele
Dugo se raspravljalo o tome je li materija sastavljena od čestica (ono što sada znamo kao atome), međutim, opća je ideja bila da je materija kontinuum koji se može podijeliti..
Ovaj generalizirani koncept učinio je da su briljantni znanstvenici poput Jamesa Clerka Maxwella (iz Maxwellove jednadžbe) i Ludwinga Boltzmana (iz Boltzmanove distribucije) žrtva ismijavanja, što je dovelo do ludila, a drugo do samoubojstva..
U petom stoljeću prije Krista, grčki filozof Leucippus i njegov učenik Demokrit koristili su riječ atomi za označavanje najmanjeg pojedinačnog dijela materije i predložili da se svijet sastoji od ništa više od atoma u pokretu..
Ta se rana atomska teorija razlikovala od kasnijih verzija jer je uključivala ideju ljudske duše sastavljene od rafiniranog tipa atoma raspoređenog po cijelom tijelu..
U srednjem je vijeku atomska teorija propala, ali je oživjela na početku znanstvene revolucije u sedamnaestom stoljeću.
Isaac Newton, na primjer, smatrao je da se tvar sastoji od "čvrstih, masivnih, tvrdih, neprobojnih i pokretnih čestica".
Djelotvornost se može dati različitim metodama, a najčešća je djeljivost fizičkim metodama, na primjer sjeckanje jabuke nožem.
Međutim, djeljivost se također može dati kemijskim metodama gdje bi se tvar razdvojila na molekule ili atome.
10 primjera kemijske djeljivosti
1 - Otopite sol u vodi
Kada se sol otopi, na primjer natrijev klorid u vodi, pojavljuje se fenomen solvatacije gdje se ionske veze soli rastvaraju:
NaCl → Na+ + cl-
Otapanjem samo jednog zrna soli u vodi, on će se rastopiti u milijarde natrijevih i kloridnih iona u otopini.
2 - Oksidacija metala u kiselom mediju
Svi metali, na primjer magnezij ili cink, reagiraju s kiselinama, na primjer razrijeđenom klorovodičnom kiselinom, da bi se dobili mjehurići vodika i bezbojna otopina metalnog klorida..
Mg + HCl → Mg2+ +cl- + H2
Kiselina oksidira metal razdvajanjem metalnih veza kako bi se dobili ioni u otopini (BBC, 2014).
3 - Hidroliza estera
Hidroliza je razbijanje kemijske veze vodom. Primjer hidrolize je hidroliza estera, gdje su oni podijeljeni u dvije molekule, alkohol i karboksilnu kiselinu (Clark, 2016)..
4. Eliminacijske reakcije
Reakcija eliminacije čini upravo ono što kaže: uklanja atome molekule. To je učinjeno kako bi se stvorila dvostruka veza ugljik-ugljik. To se može učiniti upotrebom baze ili kiseline (Foist, S.F.).
Može se pojaviti u jednom, usklađenom koraku (apstrakcija protona u Cα koja se pojavljuje u isto vrijeme kao i cijepanje veze Cβ-X), ili u dva koraka (cijepanje veze Cβ-X nastaje prvo da formira međuprostor karbokacije), koji se tada "isključuje" apstrakcijom protona u alfa-ugljiku (Soderberg, 2016).
5 - Enzimatska reakcija aldolaze
U pripremnoj fazi glikolize molekula glukoze je podijeljena u dvije molekule gliceraldehid 3-fosfata (G3P) pomoću 2 ATP.
Enzim odgovoran za ovu inciziju je aldolaza, koja kroz reverznu kondenzaciju, dijeli molekulu fruktoze 1,6-bisfosfata u molekulu G3P i molekulu dihidroksiaceton fosfata u dva koja se zatim izomerizira u drugu molekulu od G3P.
6- Razgradnja biomolekula
Ne samo glikoliza, već i sva degradacija biomolekula u kataboličkim reakcijama su primjeri kemijske podjele.
To je zbog toga što počinju od velikih molekula kao što su ugljikohidrati, masne kiseline i proteini za proizvodnju manjih molekula kao što je acetil CoA koji ulazi u Krebsov ciklus da bi proizveo energiju u obliku ATP-a..
7. Reakcije sagorijevanja
Ovo je još jedan primjer kemijske djelotvornosti jer kompleksne molekule kao što su propan ili butan reagiraju s kisikom da bi proizvele CO2 i voda:
C3H8 + 5a2 → 3CO2 + 4H2O
Za degradaciju biomolekula može se reći da je reakcija izgaranja budući da su konačni proizvodi CO2 i voda, međutim, oni se daju u više koraka različitim posrednicima.
8. Centrifugiranje krvi
Odvajanje različitih komponenti krvi primjer je djeljivosti. Unatoč tome što je to fizički proces, smatram da je ovaj primjer zanimljiv jer su centrifugiranjem komponente odvojene razlikama u gustoći.
Guste komponente, serum s crvenim krvnim stanicama, ostat će na dnu centrifugalne cijevi dok će manje guste, plazma, ostati na vrhu..
9-bikarbonatni pufer
Natrijev bikarbonat, HCO3- To je glavni način transporta CO2 u tijelu proizvod metaboličkih degradacijskih reakcija.
Ovaj spoj reagira s protonom medija u proizvodnji ugljične kiseline koja se zatim dijeli na CO2 i vodu:
HCO3- + H+ DH2CO3 D CO2 + H2O
Budući da su reakcije reverzibilne, to je način na koji organizam, kroz disanje, kontrolira fiziološki pH kako bi se izbjegli procesi alkaloze ili acidoze..
10 - Odvajanje atoma ili nuklearne fisije
U slučaju da se masivna jezgra (kao što je uran-235) razgradi (fisije), to će rezultirati neto iskorištenjem energije..
To je zbog toga što će zbroj masa fragmenata biti manji od mase jezgre uranija (Nuclear Fission, S.F.).
U slučaju da je masa fragmenata jednaka ili veća od mase željeza na vrhuncu krivulje energije vezanja, nuklearne čestice bit će tijesnije vezane nego u jezgri urana i da se smanjenje mase događa u oblik energije prema Einsteinovoj jednadžbi.
Za elemente lakše od željeza, fuzija će proizvoditi energiju. Ovaj koncept doveo je do stvaranja atomske bombe i nuklearne energije (AJ Software & Multimedia, 2015).
reference
- AJ Softver i multimedija. (2015). Nuklearna fisija: osnove. Oporavio se iz atomicarchive.com.
- (2014). Reakcije kiselina. Preuzeto s bbc.co.uk.
- Clark, J. (2016., siječanj). ESTRI ZA HIDROLIZIRANJE. Preuzeto s chemguide.co.uk.
- Foist, L. (S.F.). Eliminacijske reakcije u organskoj kemiji. Preuzeto s stranice study.com.
- Miller, W.A. (1867). Elementi kemije: teorijski i praktični, 1. dio. New York: John Wiley i sin.
- Nuklearna fisija. (S.F.). Oporavio se od hiperfizike.
- Pratt, D. (1997., studeni). Beskonačna djeljivost materije. Oporavio se od davidpratt.info.
- Soderberg, T. (2016., 31. svibnja). Eliminacija pomoću mehanizama E1 i E2. Preuzeto iz chem.libretext.