Chemische Spaltbarkeit

Transformation der Materie, ein Beispiel für die Spaltbarkeit in die Chemie. Quelle: Mikerun, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Was ist chemische Spaltbarkeit?

Wir können das definieren Chemische Spaltbarkeit Als Eigenschaft von Materie, die es Ihnen ermöglicht, sich in kleineren Teilen zu trennen. Um das Konzept zu verstehen, können wir ein Beispiel geben.

Wenn ein Eiswürfel geschmolzen ist, wird er zu Wasser und wenn er Wärme ausgesetzt ist, wird er in Dampf umgewandelt. Dieser Dampf kann wiederum in Moleküle und diese in Atome unterteilt werden.

Die chemische Spaltbarkeit ist also die Möglichkeit, sich in zunehmend kleine Teile zu unterteilen.

Herkunft und Konzept der chemischen Spaltbarkeit

Lange Zeit wurde diskutiert, ob die Angelegenheit aus Partikeln bestand (was wir heute als Atome wissen), aber die allgemeine Idee war, dass Materie ein Kontinuum war, das geteilt werden konnte.

Dieses verallgemeinerte Konzept machte brillante Wissenschaftler wie James Clerk Maxwell (von Maxwells Gleichungen) und Ludwig Boltzman (aus Boltzmans Verteilung) ein Opfer von Spott von Spott.

Im 5. Jahrhundert.C., Der griechische Philosoph Leucipo und sein Demokritus -Schüler verwendeten das Wort Atom, um das kleinste individuelle Stück der Materie zu bezeichnen, und schlug vor, dass die Welt nicht aus mehr als beweglichen Atomen besteht.

Diese frühe Atomtheorie unterschied sich von späteren Versionen, da sie die Idee einer menschlichen Seele beinhaltete.

Die Atomtheorie fiel im Mittelalter in den Niedergang, wurde jedoch zu Beginn der wissenschaftlichen Revolution im 17. Jahrhundert wiederbelebt.

Zum Beispiel glaubte Isaac Newton, dass die Materie aus "festen, massiven, harten, undurchdringlichen und mobilen Partikeln" bestand, die bestand.

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Die Spaltbarkeit kann mit verschiedenen Methoden angegeben werden: Am häufigsten ist die Spaltbarkeit durch physikalische Methoden, wie z.

Die Spaltbarkeit kann jedoch auch durch chemische Methoden gegeben werden, bei denen die Materie in Moleküle oder Atome unterteilt wird.

Beispiele für chemische Spaltbarkeit

1. Salz auflösen

Wenn beispielsweise ein Salz gelöst wird, tritt Natriumchlorid in Wasser auf, ein Solvänschenphänomen, bei dem die ionischen Glieder von Salz gebrochen werden:

NaCl → Na⁺ + Cl^-

Durch das Auflösen eines Salzkörners in Wasser wird es in lösungsübergreifende Milliarden Natrium- und Chloridionen unterteilt.

2. Oxidation von Metallen in saurem Medium

Alle Metalle, zum Beispiel Magnesium oder Zink, reagieren mit Säuren wie verdünntem Salzsäure, um Wasserstoffblasen und eine farblose Lösung von Metallchlorid zu ergeben.

Mg + hcl → mg²⁺ +Cl^- + H₂

Oxida zu Metallsäure durch Trennung von Metallbrindungen, um Ionen in Lösung zu erhalten.

3. Esterhydrolyse

Hydrolyse ist das Bruch einer chemischen Bindung mittels Wasser. Ein Beispiel für Hydrolyse ist die Hydrolyse von Estern, wo sie in zwei Moleküle unterteilt sind, einen Alkohol und eine Carbonsäure.

4. Eliminierungsreaktionen

Eine Eliminierungsreaktion tut genau das, was sie sagt: Sie eliminiert die Atome eines Moleküls. Dies geschieht, um eine Carbon-Kohlenstoff-Doppelbindung zu erstellen. Dies kann mit einer Base oder einer Säure erfolgen.

Es kann in einem einzigen konzertierten Schritt auftreten (die Abstraktion des Protons in Cα, der gleichzeitig mit der Spaltung der Cβ-X-Verbindung auftritt) oder in zwei Schritten (die Spaltung der Cβ-X-Verbindung erfolgt zuerst zur Form, um zu bilden Eine Zwischencarbokation, die dann durch die Abstraktion des Protons im Alpha-Kohlenstoff "ausgeschaltet" wird).

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5. Enzymatische Aldolase -Reaktion

In der präparativen Phase der Glykolyse ist ein Glucosemolekül unter 2 ATP in zwei Glyceraldehydmoleküle 3-phosphat (G3P) unterteilt.

Das für diesen Einschnitt zuständige Enzym ist die Aldolase, die durch eine umgekehrte Kondensation das 1,6-Biphosphat-Fructose-Molekül in ein G3P-Molekül und ein Dihydroxyaceton-Phosphatmolekül unterteilt.

6. Abbau von Biomolekülen

Nicht nur die Glykolyse, sondern auch der Abbau von Biomolekülen bei Katabolismusreaktionen sind Beispiele für die chemische Spaltbarkeit.

Dies liegt an der Tatsache, dass große Moleküle wie Kohlenhydrate, Fettsäuren und Proteine ​​zur Herstellung kleinerer Moleküle wie Acetyl -COA, die in den Krebszyklus eintreten, um Energie in Form von ATP zu erzeugen.

7. Verbrennungsreaktionen

Dies ist ein weiteres Beispiel für die chemische Spaltbarkeit, da komplexe Moleküle wie Propan oder Butan mit Sauerstoff reagieren, um CO₂ und Wasser zu erzeugen:

C₃H₈ + 5₂ → 3co₂ + 4H₂ENTWEDER

Der Abbau von Biomolekülen könnte sagen, dass es sich um eine Verbrennungsreaktion handelt, da die Endprodukte CO₂ und Wasser sind. Diese treten jedoch in vielen Schritten mit verschiedenen Vermittlern auf.

8. Blutzentrifugation

Die Trennung der verschiedenen Blutkomponenten ist ein Beispiel für die Spaltbarkeit. Obwohl ein physischer Prozess ist, ist das Beispiel interessant, da die Komponenten durch Dichteunterschied durch Zentrifugation getrennt werden.

Die dichtesten Komponenten, das Serum mit den roten Blutkörperchen, bleiben am Boden des Zentrifugenröhrchens.

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9. Bicarbonatpuffer

Natriumbicarbonat, HCO₃^-, Es ist die Haupttransportmethode von CO₂ im Körperprodukt von Stoffwechselabbaureaktionen.

Diese Verbindung reagiert mit einem mittleren Proton, um Kohlensäure zu produzieren, das anschließend in CO₂ und Wasser unterteilt ist:

HCO₃^- + H⁺ D h₂CO₃ D Co₂ + H₂o

Da die Reaktionen reversibel sind, ist dies ein Weg, den der Körper durch Atmen den physiologischen pH -Wert kontrollieren kann, um Alkalose- oder Azidoseprozesse zu vermeiden.

10. Kernatom oder Spaltungsabteilung

Für den Fall, dass ein massiver Kern (z. Dies liegt daran, dass die Summe der Massen der Fragmente geringer ist als die Masse des Urankerns.

Für den Fall, dass die Masse der Fragmente gleich oder größer ist als die von Eisen im Peak der Verbindungsergiekurve, werden die Kernpartikel enger miteinander verbunden als im Urankern und die Abnahme der Masse tritt in Energieform nach nach zu Einsteins Gleichung.

Für Elemente leichter als Eisen wird die Fusion Energie erzeugt. Dieses Konzept führte zur Schaffung der Atombombe und der Kernenergie.

Verweise

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2. Free, l. (S.F.). Eliminierungsreaktionen in der organischen Chemie. Studie erholt sich.com.
3. Atomfision (s.F.). Von Hyperphysik wiederhergestellt.