Kemiske Severability Concepts og Examples

Vi kan definere delbarhed i kemi som en materie, der gør det muligt at adskille det i mindre portioner (Miller, 1867). 

For at forstå konceptet kan vi give et eksempel. Hvis vi tager et brød og skærer det i halvt igen og igen, vil vi nogensinde komme til en grundlæggende blok af materiel, der ikke kan opdeles mere? Dette spørgsmål har været til stede i forskerne og filosoffernes tanker i tusindvis af år.

Oprindelse og koncept for kemisk delbarhed

I lang tid blev det diskuteret, om der var tale om partikler (hvad vi nu kender som atomer), men den generelle ide var, at sagen var et kontinuum, som kunne deles.

Denne generaliseret begreb blev et offer for hån geniale forskere som James Clerk Maxwell (Maxwells ligninger) og Ludwig Boltzmann (Boltzmann-fordelingen) trak første ting til vanvid og den anden til selvmord.

I det femte århundrede f.Kr., den græske filosof Leucippus og hans elev Demokrit atomer ord, der bruges til at betegne den mindste individuelle stykke stof og foreslog, at verden ikke består af mere end at flytte atomer.

Denne tidlige atomteori adskiller sig fra nyere versioner, da den indeholdt ideen om en menneskelig sjæl sammensat af en mere raffineret atomatom fordelt over hele kroppen.

Atomteorien faldt ned i middelalderen, men genoplivet i begyndelsen af ​​den videnskabelige revolution i det syttende århundrede.

Isaac Newton, f.eks mente, at sagen var "faste partikler, massiv, hård, uigennemtrængelig, mobil".

Delelighed kan ske ved forskellige metoder, den mest almindelige er delelighed ved fysiske metoder, såsom et æble med ophakningskniven.

Delbarheden kan dog også gives ved kemiske metoder, hvor sagen vil blive adskilt i molekyler eller atomer.

10 eksempler på kemisk delbarhed

1- opløs salt i vand

Når et salt opløses, for eksempel natriumchlorid i vand, opstår der et solvensfænomen, hvor saltets ionbindinger bryder op:

NaCl → Na⁺ + cl^-

Ved at opløse kun et salt salt i vand, adskilles det i milliarder natrium- og chloridioner i opløsning.

2- Oxidation af metaller i surt medium

Alle metaller, for eksempel magnesium eller zink, reagerer med syrer, for eksempel fortyndet saltsyre for at give hydrogenbobler og en farveløs opløsning af metalchloridet.

Mg + HCI → Mg²⁺ +cl^- + H₂

Syren oxiderer metalet ved at separere metalbindingerne for at opnå ioner i opløsning (BBC, 2014).

3- Hydrolyse af estere

Hydrolyse er bruddet af en kemisk binding ved hjælp af vand. Et eksempel på hydrolyse er hydrolysen af ​​estere, hvor disse er opdelt i to molekyler, en alkohol og en carboxylsyre (Clark, 2016).

4- Elimineringsreaktioner

En elimineringsreaktion gør præcis hvad det siger: det fjerner atomerne i et molekyle. Dette er gjort for at skabe en carbon-carbon dobbeltbinding. Dette kan gøres ved anvendelse af en base eller en syre (Foist, S.F.).

Det kan forekomme i en samordnet trin (indvinding af protonen på C.alpha opstår under spaltning Cp-X binding), eller i to trin (spaltning af Cp-X binding sker først at danne et mellemprodukt carbokation, som derefter "afbrydes" ved abstraktionen af ​​protonen i alfa-carbonet (Soderberg, 2016).

5- Enzymatisk reaktion af aldolase

I den præparative fase af glycolyse er et glukosemolekyle opdelt i to molekyler glyceraldehyd-3-phosphat (G3P) ved anvendelse af 2 ATP.

Enzymet ansvarligt for denne incision aldolase, som gennem en omvendt kondensation halverer molekylet af fructose-1,6-bisphosphat i et molekyle og et molekyle af G3P dihydroxyacetonephosphat som efterfølgende isomeriseres til dannelse andet molekyle G3P.

6- Nedbrydning af biomolekyler

Ikke kun glycolyse, men al nedbrydning af biomolekyler i katabolismereaktioner er eksempler på kemisk delbarhed.

Dette er fordi de er baseret på store molekyler, såsom carbonhydrater, fedtsyrer og proteiner til at producere mindre molekyler såsom acetyl CoA som kommer ind i citronsyrecyklen til at producere energi i form af ATP.

7- Forbrændingsreaktioner

Dette er et andet eksempel på kemisk delbarhed, da komplekse molekyler, såsom propan eller butan, reagerer med oxygen for at producere CO₂ og vand:

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

Nedbrydning af biomolekyler kunne siges at være en forbrændingsreaktion, da de endelige produkter er CO₂ og vand, men disse gives i mange trin med forskellige formidlere.

8- blodcentrifugering

Adskillelsen af ​​de forskellige komponenter i blodet er et eksempel på delbarhed. Til trods for at være en fysisk proces, finder jeg eksemplet interessant, fordi komponenterne adskilles ved hjælp af centrifugering med tæthedsforskel.

Tungere komponenter, serum med røde blodlegemer forbliver i bunden af ​​centrifugeglasset, mens den mindre vægtfyldige plasma, forbliver i toppen.

9-Bicarbonat buffer

Natriumhydrogencarbonat, HCO₃^- Det er den vigtigste måde at transportere CO₂ i kroppens produkt af metaboliske nedbrydning reaktioner.

Denne forbindelse reagerer med et proton af mediet til dannelse af kulsyre, der derefter opdeles i CO2 og vand:

HCO₃^- + H⁺ D H₂CO₃ D CO₂ + H₂O

Da reaktionerne er reversible, er det sådan, at organismen har gennem åndedræt at kontrollere den fysiologiske pH for at undgå alkalos eller acidose-processer.

10-Division af atom eller kernefission

I tilfælde af at en massiv kerne (som f.eks. Uran-235) brydes ned (fissioner), vil det resultere i en netto energiproduktion.

Dette skyldes, at summen af ​​fragmenternes masse vil være mindre end urankernens masse (Nuclear Fission, S.F.).

I tilfælde af at massen af ​​fragmenterne er lig med eller større end jernet i toppen af ​​kurven af ​​bindingsenergi, er kernepartikler mere tæt forbundet i uran kerne og det fald i masse forekommer i energiformen ifølge Einstein-ligningen.

For elementer, der er lettere end jern, vil fusion producere energi. Dette koncept førte til oprettelsen af ​​atombomben og atomenergi (AJ Software & Multimedia, 2015).

referencer

1. AJ Software & Multimedia. (2015). Nuklear fission: Grundlæggende. Genoprettet fra atomicarchive.com.
2. (2014). Reaktioner af syrer. Hentet fra bbc.co.uk.
3. Clark, J. (2016, januar). HYDROLYSING ESTERS. Hentet fra chemguide.co.uk.
4. Foist, L. (S.F.). Elimineringsreaktioner i organisk kemi. Hentet fra study.com.
5. Miller, W. A. ​​(1867). Kemiske elementer: Teoretisk og praktisk, Del 1. New York: John Wiley og søn.
6. Nuklear fission. (S.F.). Genoprettet fra hyperfysik.
7. Pratt, D. (1997, november). Den uendelige delbarhed af sagen. Gendannet fra davidpratt.info.
8. Soderberg, T. (2016, maj 31). Eliminering af E1 og E2 mekanismerne. Hentet fra kem.libretext.