מושגים ניתוק כימי ודוגמאות

אנחנו יכולים להגדיר את חלוקה לכימיה כרכוש של חומר המאפשר לו להיות מופרד לחלקים קטנים יותר (מילר, 1867). 

כדי להבין את המושג אנו יכולים לתת דוגמה. אם ניקח כיכר לחם וחתוך אותה לחצי שוב ושוב, האם נגיע אי פעם לגוש יסודי של חומר שאי-אפשר לחלקו עוד? שאלה זו קיימת במוחם של מדענים ופילוסופים במשך אלפי שנים.

מקור וקונספט של חלוקה כימית

במשך זמן רב התווכח אם החומר מורכב מחלקיקים (מה שאנו מכירים כיום כאטומים), אולם הרעיון הכללי היה שחומר הוא רצף שניתן לחלק.

רעיון כללי זו הפך לקורבן של מדענים מבריקים לעג כמו ג'יימס קלרק מקסוול (משוואות מקסוול) ולודוויג בולצמן (התפלגות בולצמן) וגרר את הדבר הראשון לטירוף והשני להתאבדות.

בשנות ה לפנה'ס V המאה, הפילוסוף היווני לוקיפוס ואת המילה אטומים דמוקריטוס ותלמידו משמש לזיהוי פיסת הפרט הקטן ביותר של החומר המוצע שהעולם אינו מורכב יותר נעים אטומים.

תיאוריה אטומית מוקדמת זו נבעה מגרסאות מאוחרות יותר, שכן היא כללה את הרעיון של נפש אנושית המורכבת מסוג מעודן יותר של אטום המופץ בכל הגוף.

התיאוריה האטומית נפלה בימי הביניים, אך התחדשה בתחילת המהפכה המדעית במאה השבע-עשרה.

אייזיק ניוטון, למשל, האמין כי החומר מורכב "מוצק, מסיבי, קשה, בלתי חדיר וחלקיקים ניידים".

את החלוקה ניתן לתת בשיטות שונות, הנפוצה ביותר היא חלוקה לפי שיטות פיזיות, למשל חיתוך תפוח עם סכין.

עם זאת, חלוקת ניתן גם ניתנה על ידי שיטות כימיות שבו העניין יופרדו מולקולות או אטומים.

10 דוגמאות של חלוקה כימית

1 - ממיסים מלח במים

כאשר מלח מומס, למשל נתרן כלורי במים, מתרחשת תופעת הגאולה שבה הקשרים היוניים של המלח נשברים:

NaCl → Na⁺ + Cl^-

על ידי המסת רק גרגר אחד של מלח במים, הוא יפריד לתוך מיליארדי נתרן כלוריד יונים בפתרון.

2 - חמצון מתכות במדיום חומצי

כל המתכות, למשל מגנזיום או אבץ, מגיבות עם חומצות, למשל לדלל חומצה הידרוכלורית לתת בועות מימן פתרון חסר צבע של כלור מתכת.

Mg + HCl → Mg²⁺ +Cl^- + ח₂

החומצה מחמצנת את המתכת על ידי הפרדת איגרות המתכת כדי להשיג יונים בפתרון (BBC, 2014).

3 הידרוליזה של אסטרים

הידרוליזה היא שבירת הקשר הכימי באמצעות מים. דוגמה של הידרוליזה היא הידרוליזה של אסטרים שבהם הם מחולקים לשתי מולקולות, אלכוהול וחומצה קרבוקסילית (Clark, 2016).

4- תגובות אלימינציה

תגובה אלימינציה עושה בדיוק את מה שהיא אומרת: היא מסירה את האטומים של מולקולה. הדבר נעשה כדי ליצור קשר פחמן כפול פחמן. זה יכול להיעשות באמצעות בסיס או חומצה (Foist, S.F.).

זה יכול להתרחש בשלב מרוכז אחד (הפשטה של ​​הפרוטון ב C.alpha מתרחשת אג"ח תוך מחשוף Cβ-X), או בשני שלבים (מחשוף של אג"ח Cβ-X מתרחש ראשון לגבש קרבוקטיון ביניים, אשר "הרווה" אז על ידי הפשטה פרוטון בבית אלפא-חמצני) (סודרברג, 2016).

תגובה אנזימטית של אלדולז

בשלב ההכנה של הגליקוליזה, מולקולת גלוקוז מחולקת לשתי מולקולות של glyceraldehyde 3-פוספט (G3P) באמצעות 2 ATP.

האנזים האחראי החתך הזה aldolase, אשר באמצעות עיבוי הפוך חוצה את המולקולה של פרוקטוז 1,6-bisphosphate במולקולה לבין מולקולה של דהידרוקסיאצטון פוספט G3P אשר isomerized ובהמשך להקים מולקולה אחרת G3P.

6 - השפלה של ביומולקולות

לא רק הגליקוליזה, אלא כל השפלה של biomolecules בתגובות קטבוליזם הן דוגמאות של חלוקה כימית.

הסיבה לכך היא שהם מבוססים על מולקולות גדולות כגון פחמימות, חומצות שומן וחלבונים לייצר מולקולות קטנות יותר כגון אצטיל CoA אשר נכנס למחזור חומצת לימון כדי להפיק אנרגיה בצורת ATP.

תגובות בעירה

זוהי דוגמה נוספת לחילוק כימי מאחר ומולקולות מורכבות כגון פרופאן או בוטאן מגיבות עם חמצן לייצור CO₂ בישראל water

ג₃ח₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂הו

השפלה של biomolecules יכול להיות אמר להיות תגובה בעירה מאז הסופי מוצרים CO₂ ומים, אולם אלה ניתנים בשלבים רבים עם מתווכים שונים.

8 צנטריפוגה דם

הפרדת המרכיבים השונים של הדם היא דוגמה לחלוקה. למרות היותי תהליך פיזי, אני מוצא את הדוגמה מעניינת כי, על ידי צנטריפוגה, המרכיבים מופרדים על ידי הפרש צפיפות.

המרכיבים הצפיפים יותר, הסרום עם תאי הדם האדומים, יישארו בתחתית צינור הצנטריפוגה בעוד שהצינורות הדחוסים פחות, הפלזמה, יישארו בחלק העליון.

9 - חיץ ביקרבונט

סודיום ביקרבונט, HCO₃^- זוהי הדרך העיקרית של הובלת CO₂ בתוצר הגוף של תגובות השפלה מטבולית.

מתחם זה מגיב עם פרוטון של המדיום לייצר חומצה פחמן אשר מחולק מכן CO2 ומים:

HCO₃^- + ח⁺ D ח₂CO₃ D CO₂ + ח₂הו

מאחר שהתגובות ניתנות לביטול, זוהי דרך שהאורגניזם יכול, באמצעות הנשימה, לשלוט ב- pH הפיזיולוגי כדי למנוע תהליכים של אלקלוזיס או חומצה.

10 - חטיבת האטום או ביקוע גרעיני

אם הליבה מסיבית (כגון אורניום 235) נשבר (fissions), זה יגרום תשואה אנרגיה נטו.

הסיבה לכך היא כי סכום ההמונים של שברי יהיה פחות מסה של הגרעין אורניום (גרעיני ביקוע, S.F).

במקרה שהמסה של שברים שווה או עולה על הברזל ב השיא של העקומה מחייב אנרגיה, חלקיקי גרעין קשורים באופן הדוק יותר ליבות אורניום ואת הירידה במסה מתרחשת צורת האנרגיה לפי משוואת איינשטיין.

עבור אלמנטים קלים יותר מברזל, היתוך יפיק אנרגיה. תפיסה זו הובילה ליצירתה של פצצת אטום ואנרגיה גרעינית (AJ Software & Multimedia, 2015).

הפניות

1. AJ תוכנה ומולטימדיה. (2015). גרעיני ביקוע: יסודות. שחזר מ atomicarchive.com.
2. (2014). תגובות של חומצות. מקורו של bbc.co.uk.
3. קלארק, י '(2016, ינואר). האסטרים המידרדרים. מאוחזר מ chemguide.co.uk.
4. Foist, L. (S.F.). תגובות בכימיה אורגנית. מקורו באתר המחקר.
5. מילר, וו. (1867). אלמנטים של כימיה: תיאורטית ומעשית, חלק 1. ניו יורק: ג'ון ויילי ובנו.
6. ביקוע גרעיני. (S.F.). משוחזר מן ההיפר-פיסיקה.
7. פראט, ד '(1997, נובמבר). החלוקה האינסופית של החומר. שוחזר מ davidpratt.info.
8. Soderberg, T. (2016, 31 במאי). חיסול על ידי מנגנוני E1 ו- E2. מתוך chem.libretext.