Kemiallisten erottuvuuksien käsitteet ja esimerkit

Voimme määritellä kemia aineen ominaisuutena, joka mahdollistaa sen erottamisen pienempiin osiin (Miller, 1867). 

Ymmärtääksemme ajatusta voimme antaa esimerkin. Jos otamme leivän ja leikataan se uudelleen ja uudelleen, saammeko koskaan perustavanlaatuisen lohkon, jota ei voida enää jakaa? Tämä kysymys on ollut tiedemiesten ja filosofien mielissä tuhansia vuosia.

Kemiallisen jakautumisen alkuperä ja käsite

Jo pitkään keskusteltiin siitä, koostuiko aine hiukkasista (mitä me nyt tiedämme atomeina), mutta yleinen ajatus oli, että asia oli jatkumoa, joka voitaisiin jakaa.

Tämä yleistetty käsite teki loistavat tutkijat, kuten James Clerk Maxwell (Maxwellin yhtälöistä) ja Ludwing Boltzman (Boltzmanin jakelusta) naurun uhri, joka veti entisen hulluuden ja jälkimmäisen itsemurhaan..

Viidennellä vuosisadalla eKr. Kreikkalainen filosofi Leucippus ja hänen opetuslapsensa Demokritus käyttivät sanaa atomit merkitsemään pienimmän yksittäisen aineksen ja ehdottivat, että maailma koostuu vain liikkuvista atomeista..

Tämä varhainen atomiteoria poikkesi myöhemmistä versioista, koska siihen sisältyi ajatus ihmisen sielusta, joka koostui hienostuneemmasta atomisen tyypistä, joka oli jakautunut koko kehoon.

Atomiteoria putosi keskiajalla, mutta herätti uudelleen tieteellisen vallankumouksen alussa 1700-luvulla.

Esimerkiksi Isaac Newton uskoi, että aine koostui "kiinteistä, massiivisista, kovista, läpäisemättömistä ja liikkuvista hiukkasista"..

Jakautuvuus voidaan antaa erilaisilla menetelmillä, yleisin on jakautuminen fyysisten menetelmien avulla, esimerkiksi omenan pilkkominen veitsellä.

Jaettavuus voidaan kuitenkin antaa myös kemiallisilla menetelmillä, joissa aine erotetaan molekyyleiksi tai atomeiksi.

10 esimerkkiä kemiallisesta jakautumisesta

1 - Liuotetaan suola veteen

Kun suola on liuotettu, esimerkiksi natriumkloridi vedessä, syntyy solvatoitumisilmiö, jossa suolan ionisidokset hajoavat:

NaCl → Na⁺ + cl^-

Liuottamalla vain yhden suolakerroksen veteen se erottuu miljardiin natrium- ja kloridi-ioneihin liuoksessa.

2 - Metallien hapetus happamassa väliaineessa

Kaikki metallit, esimerkiksi magnesium tai sinkki, reagoivat happojen, esimerkiksi laimean kloorivetyhapon kanssa, jolloin saadaan vetypulloja ja väritön metalli- kloridiliuos..

Mg + HCl → Mg²⁺ +cl^- + H₂

Happo hapettaa metallin erottamalla metallisidokset saamaan ioneja liuoksessa (BBC, 2014).

3. Estereiden hydrolyysi

Hydrolyysi on kemiallisen sidoksen rikkominen veden avulla. Esimerkki hydrolyysistä on estereiden hydrolyysi, jossa ne on jaettu kahteen molekyyliin, alkoholiin ja karboksyylihappoon (Clark, 2016)..

4 Eliminaatioreaktiot

Eliminointireaktio tekee juuri sen, mitä se sanoo: se poistaa molekyylin atomit. Tämä tehdään hiili-hiili-kaksoissidoksen luomiseksi. Tämä voidaan tehdä käyttämällä emästä tai happoa (Foist, S.F.).

Se voi tapahtua yhdessä yhtenäisessä vaiheessa (protonin abstraktio Ca: ssa, joka esiintyy samanaikaisesti Cβ-X-sidoksen pilkkoutumisen kanssa) tai kahdessa vaiheessa (Cβ-X-sidoksen pilkkominen tapahtuu ensin, jolloin muodostuu välituotekohdistus), joka sitten "kytketään pois päältä" protonin abstraktiolla alfa-hiilessä) (Soderberg, 2016).

5- Aldolaasin entsymaattinen reaktio

Glykolyysin valmistusvaiheessa glukoosimolekyyli jaetaan kahteen glyseraldehydi-3-fosfaatin (G3P) molekyyliin käyttäen 2 ATP: tä.

Tästä leikkauksesta vastaava entsyymi on aldolaasi, joka kääntää kondensaation kautta fruktoosin 1,6-bisfosfaatin molekyylin G3P: n molekyylissä ja dihydroksiasetofosfaatin molekyylissä kahdessa, joka myöhemmin isomeroidaan muodostamaan toinen molekyyli. G3P.

6 - biomolekyylien hajoaminen

Ei vain glykolyysia, vaan kaikki biomolekyylien hajoaminen katabolisissa reaktioissa ovat esimerkkejä kemiallisesta jakautumisesta.

Tämä johtuu siitä, että ne alkavat suurista molekyyleistä, kuten hiilihydraateista, rasvahapoista ja proteiineista, tuottamaan pienempiä molekyylejä, kuten asetyyli-CoA: ta, jotka tulevat Krebs-sykliin tuottamaan energiaa ATP: n muodossa..

7 - Palamisreaktiot

Tämä on toinen esimerkki kemiallisesta jakautumisesta, koska monimutkaiset molekyylit, kuten propaani tai butaani, reagoivat hapen kanssa tuottamaan CO₂ ja vesi:

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

Biomolekyylien hajoamista voidaan sanoa olevan palamisreaktio, koska lopputuotteet ovat CO₂ ja vesi, mutta ne annetaan monissa vaiheissa eri välittäjien kanssa.

8- Veren sentrifugointi

Veren eri komponenttien erottaminen on esimerkki jakautuvuudesta. Fyysinen prosessi on mielestäni mielenkiintoinen, koska sentrifugoimalla komponentit erotetaan tiheyserolla.

Tiheämmät komponentit, seerumi, jossa on punasoluja, jäävät sentrifugiputken pohjaan, kun taas vähemmän tiheät, plasmat, jäävät huipulle.

9-bikarbonaattipuskuri

Natriumbikarbonaatti, HCO₃^- Se on tärkein tapa kuljettaa CO₂ metabolisten hajoamisreaktioiden kehon tuote.

Tämä yhdiste reagoi väliaineen protonin kanssa tuottamaan hiilihappoa, joka sitten jaetaan CO2: aan ja veteen:

HCO₃^- + H⁺ DH₂CO₃ D CO₂ + H₂O

Koska reaktiot ovat palautuvia, tämä on tapa, jolla organismilla on hengityksen kautta mahdollisuus kontrolloida fysiologista pH: ta estääkseen alkaloosin tai acidoosin prosessit..

10 - atomin tai ydinfissio-osaston jakautuminen

Jos massiivinen ydin (kuten uraani-235) hajoaa (fissiot), se johtaa energian nettotuottoon.

Tämä johtuu siitä, että fragmenttien massojen summa on pienempi kuin uraanin ytimen (Nuclear Fission, S.F.) massa..

Siinä tapauksessa, että fragmenttien massa on yhtä suuri tai suurempi kuin raudan sitoutumisenergiakäyrän huipussa, ydinpartikkelit sitoutuvat tiukemmin kuin uraanin ytimessä ja että massan lasku tapahtuu energiamuoto Einsteinin yhtälön mukaisesti.

Rautaa kevyemmille elementeille fuusio tuottaa energiaa. Tämä käsite johti atomipommin ja ydinenergian luomiseen (AJ Software & Multimedia, 2015).

viittaukset

1. AJ Software & Multimedia. (2015). Ydinfissio: perusasiat. Palautettu osoitteesta atomicarchive.com.
2. (2014). Happojen reaktiot. Haettu osoitteesta bbc.co.uk.
3. Clark, J. (2016, tammikuu). HYDROLYSIN ESTERIT. Haettu osoitteesta chemguide.co.uk.
4. Foist, L. (S.F.). Eliminointireaktiot orgaanisessa kemiassa. Haettu osoitteesta study.com.
5. Miller, W. A. ​​(1867). Kemia-elementit: teoreettinen ja käytännöllinen osa 1. New York: John Wiley ja poika.
6. Ydinfissio. (S.F.). Toipunut hyperfysiikasta.
7. Pratt, D. (1997, marraskuu). Aineen loputon jakaminen. Palautettu davidpratt.info: lta.
8. Soderberg, T. (2016, 31. toukokuuta). E1- ja E2-mekanismien eliminointi. Haettu osoitteesta chem.libretext.