Концепти и примјери кемијске подјеле



Можемо да дефинишемо дељивост у хемији као својство материје која омогућава да се раздвоји на мање порције (Миллер, 1867). 

Да бисмо разумели концепт можемо да дамо пример. Ако узмемо векну хлеба и прережемо је на пола опет и опет, хоћемо ли икада доћи до основног блока материје који се више не може поделити? Ово питање је било присутно у умовима научника и филозофа хиљадама година.

Порекло и концепт хемијске дељивости

Дуго се расправљало о томе да ли је материја састављена од честица (оно што сада знамо као атоми), међутим, општа идеја је била да је материја континуум који се може подијелити..

Овај генерализовани концепт учинио је бриљантне научнике као што је Јамес Цлерк Маквелл (из Маквеллове једнаџбе) и Лудвинг Болтзман (из Болтзманове дистрибуције) жртва исмијавања, што је довело до лудила, а друго до самоубиства..

У петом веку пре нове ере, грчки филозоф Леуциппус и његов ученик Демокрит су користили реч атоми да би означили најмањи појединачни део материје и предложили да се свет састоји од ништа више од атома у покрету..

Ова рана атомска теорија се разликовала од каснијих верзија јер је укључивала идеју људске душе састављене од рафиниранијег типа атома распоређеног по целом телу..

Атомска теорија опала је у средњем веку, али је оживела на почетку научне револуције у седамнаестом веку.

Исак Њутн је, на пример, веровао да се материја састоји од "чврстих, масивних, тврдих, непробојних и покретних честица".

Подјељивост се може дати различитим методама, а најчешћа је подјела физичким методама, нпр. Сјецкање јабуке ножем.

Међутим, дељивост се може дати и хемијским методама где би се материја раздвојила на молекуле или атоме.

10 примера хемијске дељивости

1 - Растворите со у води

Када се со раствори, на пример натријум хлорид у води, појављује се феномен солватације где се ионске везе соли растварају:

НаЦл → На+ + Цл-

Отапањем само једног зрна соли у води, он ће се растворити у милијарде натријумових и хлоридних јона.

2. Оксидација метала у киселој средини

Сви метали, на пример магнезијум или цинк, реагују са киселинама, на пример разблаженом хлороводоничном киселином, да би се добили мехурићи водоника и безбојни раствор металног хлорида..

Мг + ХЦл → Мг2+ +Цл- + Х2

Киселина оксидише метал раздвајањем металних веза да би се добили јони у раствору (ББЦ, 2014).

3 - Хидролиза естара

Хидролиза је разбијање хемијске везе водом. Пример хидролизе је хидролиза естара где су они подељени у два молекула, алкохол и карбоксилну киселину (Цларк, 2016)..

4- Реакције елиминације

Реакција елиминације ради управо оно што каже: уклања атоме молекула. Ово се ради како би се створила двострука веза угљеник-угљеник. Ово се може обавити коришћењем базе или киселине (Фоист, С.Ф.).

Може се појавити у једном, усклађеном кораку (апстракција протона у Цα која се јавља у исто време као и цепање везе Цβ-Кс), или у два корака (одвајање Цβ-Кс везе се јавља прво да формира средњу карбокацију), који је тада "искључен" апстракцијом протона у алфа-угљенику) (Содерберг, 2016).

5 - Ензиматска реакција алдолазе

У припремној фази гликолизе, молекул глукозе је подељен на два молекула глицералдехид 3-фосфата (Г3П) користећи 2 АТП.

Ензим одговоран за ову инцизију је алдолаза, која кроз реверзну кондензацију, дели молекул фруктозе 1,6-бисфосфата у молекулу Г3П и молекул дихидроксиацетон фосфата у два који се затим изомеризује да формира други молекул од Г3П.

6- Деградација биомолекула

Не само гликолиза, већ и сва деградација биомолекула у реакцијама катаболизма су примери хемијске дељивости.

То је зато што почињу од великих молекула као што су угљени хидрати, масне киселине и протеини да производе мање молекуле као што је ацетил ЦоА који улази у Кребсов циклус да би произвели енергију у облику АТП.

7. Реакције сагоријевања

Ово је још један пример хемијске дељивости пошто комплексни молекули као што су пропан или бутан реагују са кисеоником да би произвели ЦО2 и вода:

Ц3Х8 + 5О2 → 3ЦО2 + 4Х2О

Деградација биомолекула може се рећи да је реакција сагоревања пошто су коначни производи ЦО2 и вода, међутим, они се дају у више корака различитим посредницима.

8- Центрифугирање крви

Одвајање различитих компоненти крви је примјер подјеле. Упркос томе што је физички процес, сматрам да је пример занимљив јер су центрифугирањем компоненте одвојене разликама у густини.

Густе компоненте, серум са црвеним крвним зрнцима, остају на дну епрувете за центрифугирање док ће мање густе, плазма, остати на врху..

9-Бикарбонатни пуфер

Натријум бикарбонат, ХЦО3- То је главни начин транспорта ЦО2 у организму реакције метаболичке деградације.

Ово једињење реагује са протоном медијума да би произвело угљеничну киселину која се затим дели на ЦО2 и воду:

ХЦО3- + Х+ Д Х2ЦО3 Д ЦО2 + Х2О

Пошто су реакције реверзибилне, то је начин на који организам, кроз дисање, контролише физиолошки пХ како би се избегли процеси алкалозе или ацидозе.

10 - Одвајање атома или нуклеарне фисије

У случају да се масивна језгра (као што је ураниј-235) поквари (деградира), то ће резултирати нето енергетским приносом.

То је због тога што ће сума маса фрагмената бити мања од масе језгра уранијума (Нуцлеар Фиссион, С.Ф.).

У случају да је маса фрагмената једнака или већа од масе гвожђа на врху криве енергије везивања, нуклеарне честице ће бити чврсто повезане него у нуклеусу уранијума и да се смањење масе јавља у облик енергије према Еинстеиновој једначини.

За елементе лакше од гвожђа, фузија ће произвести енергију. Овај концепт је довео до стварања атомске бомбе и нуклеарне енергије (АЈ Софтваре & Мултимедиа, 2015).

Референце

  1. АЈ Софтвер и мултимедија. (2015). Нуцлеар Фиссион: Басицс. Опорављено из атомицарцхиве.цом.
  2. (2014). Реакције киселина. Преузето са ббц.цо.ук.
  3. Цларк, Ј. (2016, јануар). ХИДРОЛИСИНГ ЕСТЕРС. Преузето са цхемгуиде.цо.ук.
  4. Фоист, Л. (С.Ф.). Елиминационе реакције у органској хемији. Преузето са студи.цом.
  5. Миллер, В. А. (1867). Елементи хемије: теоретски и практични, 1. део; Њујорк: Џон Вилиј и син.
  6. Нуцлеар Фиссион. (С.Ф.). Опорављен од хиперфизике.
  7. Пратт, Д. (1997, новембар). Бесконачна подељеност материје. Рецоверед фром давидпратт.инфо.
  8. Содерберг, Т. (2016, 31. мај). Елиминација помоћу механизама Е1 и Е2. Преузето из хем.либретект.