- Kimyasal bölünebilirliğin kökeni ve kavramı
- 10 kimyasal bölünebilirlik örneği
- 1- Tuzu suda eritin
- 2- Asitli ortamda metallerin oksidasyonu
- 3- Esterlerin hidrolizi
- 4- Eliminasyon reaksiyonları
- 5- Aldolazın enzimatik reaksiyonu
- 6- Biyomoleküllerin bozulması
- 7- Yanma reaksiyonları
- 8- Kanın santrifüjlenmesi
- 9- Bikarbonat tampon
- 10- Atom veya nükleer fisyonun bölünmesi
- Referanslar
Kimyadaki bölünebilirliği , maddenin daha küçük parçalara ayrılmasına izin veren bir özelliği olarak tanımlayabiliriz . Kavramı anlamak için bir örnek verebiliriz.
Bir somun ekmeği alıp defalarca ikiye bölersek, daha fazla bölünemeyen temel bir madde bloğuna ulaşabilecek miyiz? Bu soru binlerce yıldır bilim adamlarının ve filozofların kafasında.
Kimyasal bölünebilirliğin kökeni ve kavramı
Uzun bir süre, maddenin parçacıklardan oluşup oluşmadığı tartışıldı (bugün atom olarak bildiğimiz şey), ancak genel fikir, maddenin bölünebilen bir süreklilik olduğuydu.
Bu genel kavram, James Clerk Maxwell (Maxwell denklemlerinden) ve Ludwing Boltzman (Boltzman dağılımından) gibi parlak bilim adamlarını, birincisini deliliğe ve ikincisini intihara sürükleyen alayların kurbanı yaptı.
MÖ 5. yüzyılda, Yunan filozof Leucippus ve öğrencisi Democritus, atom kelimesini en küçük bireysel madde parçasını belirtmek için kullandı ve dünyanın hareket halindeki atomlardan başka bir şey içermediğini öne sürdü.
Bu erken atom teorisi, vücudun her yerine dağılmış daha rafine bir atom türünden oluşan bir insan ruhu fikrini içermesi bakımından sonraki versiyonlardan farklıydı.
Atom teorisi Orta Çağ'da düşüşe geçti, ancak 17. yüzyılda Bilimsel Devrim'in başında yeniden canlandı.
Örneğin Isaac Newton, maddenin "katı, kütlesel, sert, geçilemez ve hareketli parçacıklardan" oluştuğuna inanıyordu.
Bölünebilirlik farklı yöntemlerle gerçekleşebilir, en yaygın olanı fiziksel yöntemlerle bölünebilirliktir, örneğin bir elmanın bıçakla doğranması.
Bununla birlikte, bölünebilirlik, maddenin moleküllere veya atomlara ayrılacağı kimyasal yöntemlerle de meydana gelebilir.
10 kimyasal bölünebilirlik örneği
1- Tuzu suda eritin
Bir tuz, örneğin sodyum klorür suda çözüldüğünde, tuzun iyonik bağlarının koptuğu yerde bir solvasyon fenomeni meydana gelir:
NaCl → Na + + Cl -
Sadece bir tuzu suda çözerek, çözelti içinde milyarlarca sodyum ve klorür iyonuna ayrılacaktır.
Şekil 1: Bir tuzun suda çözünmesi.
2- Asitli ortamda metallerin oksidasyonu
Tüm metaller, örneğin magnezyum veya çinko, asitlerle reaksiyona girer, örneğin hidroklorik asidi seyrelterek hidrojen kabarcıklarını ve metal klorürün renksiz bir çözeltisini verir.
Mg + HCl → Mg 2+ + Cl - + H 2
Asit metali oksitleyerek çözeltide iyonlar elde etmek için metalik bağları ayırır (BBC, 2014).
3- Esterlerin hidrolizi
Hidroliz, su yoluyla kimyasal bir bağın kopmasıdır. Hidrolizin bir örneği, esterlerin iki moleküle, bir alkol ve bir karboksilik aside bölündüğü hidrolizidir.
Şekil 2: metil asetatın hidrolizi.
4- Eliminasyon reaksiyonları
Bir eleme reaksiyonu tam olarak söylediği şeyi yapar: atomları bir molekülden uzaklaştırır. Bu, bir karbon-karbon çift bağı oluşturmak için yapılır. Bu, bir baz veya bir asit kullanılarak yapılabilir.
Tek bir uyumlu adımda (protonun Cα'ya soyutlanması, Cβ-X bağının bölünmesiyle aynı anda meydana gelir) veya iki adımda (Cβ-X bağının bölünmesi ilk önce bir ara karbokasyon oluşturmak için gerçekleşir, bu daha sonra alfa-karbondaki protonun soyutlanmasıyla "kapatılır").
Şekil 3: eliminasyon reaksiyonları.
5- Aldolazın enzimatik reaksiyonu
Glikolizin hazırlık aşamasında, bir glikoz molekülü, 2 ATP kullanılarak iki gliseraldehit 3-fosfat (G3P) molekülüne bölünür.
Bu kesikten sorumlu enzim, ters yoğunlaşma yoluyla bir G3P molekülündeki fruktoz 1,6-bifosfat molekülünü ikiye bölen aldolaz ve daha sonra başka bir molekül oluşturmak üzere izomerize edilen bir dihidroksiaseton fosfat molekülüdür. G3P.
Şekil 4: Aldolaz reaksiyonu.
6- Biyomoleküllerin bozulması
Sadece glikoliz değil, katabolizma reaksiyonlarında biyomoleküllerin tüm bozunması kimyasal bölünebilirliğin örnekleridir.
Bunun nedeni, ATP biçiminde enerji üretmek için Krebs döngüsüne giren asetil CoA gibi daha küçük moleküller üretmek için karbonhidratlar, yağ asitleri ve proteinler gibi büyük moleküllerden başlamalarıdır.
7- Yanma reaksiyonları
Propan veya bütan gibi kompleks moleküllerin üretmek CO için, oksijenle reaksiyona çünkü bu kimyasal bölünebilme başka bir örneğidir 2 ve su:
C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 O
Biyomoleküllerin bozunma nihai ürünleri CO, çünkü, bir yakma reaksiyonu söylenebilir 2 ve su, ancak bu farklı aracılarla çok adımda meydana gelir.
8- Kanın santrifüjlenmesi
Kanın çeşitli bileşenlerinin ayrılması, bölünebilirliğin bir örneğidir. Fiziksel bir süreç olmasına rağmen, örnek bana ilginç geliyor çünkü bileşenler yoğunluk farkıyla santrifüjle ayrılıyor.
En yoğun bileşenler, kırmızı kan hücrelerini içeren serum, santrifüj tüpünün altında kalırken, daha az yoğun bileşenler olan plazma, üstte kalacaktır.
9- Bikarbonat tampon
Sodyum bikarbonat, HCO 3 - metabolik bozunma reaksiyonlarının bir sonucu olarak vücuttaki CO 2'yi taşımanın ana yoludur .
Bu bileşik, daha sonra CO2 ve suya bölünen karbonik asit üretmek için ortamdaki bir proton ile reaksiyona girer:
HCO 3 - + H + DH 2 CO 3 D CO 2 + H 2 O
Reaksiyonlar tersine çevrilebilir olduğundan, bu, organizmanın alkaloz veya asidoz süreçlerinden kaçınmak için fizyolojik pH'ı kontrol etmek için solunum yoluyla sahip olduğu bir yoldur.
10- Atom veya nükleer fisyonun bölünmesi
Büyük bir çekirdeğin (uranyum-235 gibi) parçalanması (bölünmesi) durumunda, net bir enerji verimi ile sonuçlanacaktır. Bunun nedeni, parçaların kütlelerinin toplamının uranyum çekirdeğin kütlesinden daha az olmasıdır.
Parçaların kütlesinin bağlanma enerjisi eğrisinin tepe noktasındaki demire eşit veya daha büyük olması durumunda, nükleer parçacıklar uranyum çekirdeğindekine göre daha yakın bağlanacak ve bu kütle azalması Einstein denklemine göre enerji formu.
Şekil 5: uranyum 235'in bölünmesi.
Demirden daha hafif elementler için füzyon enerji üretecektir. Bu kavram atom bombasının ve nükleer enerjinin yaratılmasına yol açtı.
Referanslar
- AJ Yazılım ve Multimedya. (2015). Nükleer Fisyon: Temeller. Atomicarchive.com'dan kurtarıldı.
- (2014). Asitlerin reaksiyonları. Bbc.co.uk adresinden kurtarıldı.
- Clark, J. (2016, Ocak). NEMLENDİRİCİ ESTERLER. Chemguide.co.uk'den kurtarıldı.
- Foist, L. (SF). Organik Kimyada Eliminasyon Reaksiyonları. Study.com'dan kurtarıldı.
- Miller, WA (1867). Kimyanın Unsurları: Teorik ve Pratik, Bölüm 1. New York: John Wiley ve oğlu.
- Nükleer Fisyon. (SF). Hiperfizikten kurtarıldı.
- Pratt, D. (1997, Kasım). Maddenin Sonsuz Bölünebilirliği. Davidpratt.info'dan kurtarıldı.
- Soderberg, T. (2016, 31 Mayıs). E1 ve E2 mekanizmalarıyla eleme. Chem.libretext'ten kurtarıldı.