Reakcje chemiczne: zmienny świat

Fizyczny świat wokół nas jest bardzo niestabilny, wszyscy, którzy widzieli choć raz w życiu, widzieli zepsute masło, żużel sodowy z rdzą lub rdzę na paznokciu. To wszystko są reakcje chemiczne. Te przykłady są najprostsze, codzienne, ale są też bardziej złożone, bardziej spektakularne, takie jak chemiczna fotoluminescencja lub gwałtowna reakcja cezu i wody. Jakie są reakcje chemiczne i ile jest ich na świecie?

Istota tego, co się dzieje

Procesy te postępują koniecznie z zerwaniem więzi między atomami lub z utworzeniem nowych wiązań. Często oba zdania są poprawne: niektóre połączenia są zerwane, inne się tworzą. Dlaczego niektóre atomy "kochają" reagować z innymi określonymi atomami? Odpowiedź na to pytanie to chemia kwantowa. Jeśli łatwo to wytłumaczyć, wtedy okazuje się, że wiązania są tym silniejsze, im bardziej w kontakcie są powłoki elektronowe różnych atomów, to znaczy siła wiązania zależy od stopnia "superpozycji" jednego atomu na drugim.

Rodzaje procesów

Reakcje chemiczne są klasyfikowane bardzo prosto. Jakie typy są znalezione? Synteza, w której wytwarza się mniej cząsteczek z wielu cząsteczek. Równanie reakcji chemicznej jest prymitywne: żelazo + tlen cząsteczkowy = tlenek żelaza (tak, to jest rdza). Może to być rozkład chemikaliów. Na przykład, jeśli bardzo eksperymentujesz z eksperymentatorem, możesz rozłożyć wodę na tlen i wodór. Ale bez zewnętrznych wpływów nie może zrobić. Możliwe jest również zastąpienie jednego atomu drugim. Na przykład, gdy widzisz kwas korodujący metal, oznacza to, że metal zastępuje atomy wodoru w kwasie. I wreszcie, spalanie, gdy kontakt z tlenem niszczy wiązania chemiczne a substancja zamienia się w popiół z wydalaniem dwutlenek węgla.

Gigantyczne cząsteczki i ich związki

Liczba przemian materii w naszym wszechświecie jest ogromna. Reakcje chemiczne w materia organiczna są obliczane w astronomicznych ilościach. Nie jest to zaskakujące: przecież w tej sferze często występują cząsteczki milionów atomów. Życie stało się możliwe właśnie dlatego, że istnieje tak wiele różnych procesów na świecie i ogromna liczba złożonych cząsteczek.

Enzymy dają życie

Reakcje chemiczne między substancjami organicznymi stały się możliwe dzięki wysokiej rozpowszechnieniu katalizy - przyspieszeniu reakcji przez substancję, która nie jest zużywana w samej reakcji. Pozwala ominąć "zakazy energetyczne" i bardzo szybko reaguje. Życie byłoby niemożliwe bez katalizatora - w końcu potrzebne są ogromne prędkości.

Uratuj od głodu

Jeśli jednak nie uwzględniamy poziomu tworzenia życia, ale prostszych, stworzonych przez człowieka reakcji, wówczas trzeba wspomnieć o procesie Habera-Boscha. Tworzy azotany z azotu i powietrza. Boimy się tych substancji, ale na próżno. Bez użycia nawozów azotowych współczesna ludzkość byłaby niemożliwa do nakarmienia. Nie jest więc konieczne, bez zrozumienia, krytykowanie współczesnego rolnictwa. Rolnictwo ekologiczne może dostarczać jedynie niewielką liczbę ludzi.

Horyzonty odkryć

Jak widać, świat chemii jest ogromny, a jego wpływ na nasze życie jest niesamowicie duży. Chemia organiczna szczególnie potrzebuje badaczy. Współcześni naukowcy osiągnęli już poziom molekularny pracy, a perspektywy są ekscytujące - na przykład dziedziczność, oparta nie na DNA i RNA, ale na cząsteczkach stworzonych przez człowieka. Chemia czeka na Ciebie!