Kemijske reakcije: promjenjivi svijet
Fizički svijet oko nas je vrlo nestabilan, svatko tko je barem jednom u životu vidio razmažen maslac, u to je bio uvjeren soda šljaka s octom ili hrđom na noktu. Sve su to kemijske reakcije. Ovi su primjeri najjednostavniji, svakodnevni, ali postoje i složeniji, spektakularniji, kao što su kemijska fotoluminiscencija ili nasilna reakcija cezija i vode. Što su kemijske reakcije i koliko ih ima u svijetu?
Suština onoga što se događa
Ti se procesi nužno odvijaju razbijanjem veza između atoma ili stvaranjem novih veza. Često su obje fraze važeće: neke veze su prekinute, druge su formirane. Zašto određeni atomi "vole" reagirati s drugim specifičnim atomima? Odgovor na ovo pitanje je kvantna kemija. Ako je lako objasniti, onda se ispostavi da su sve veze jače, što su više u kontaktu elektronske ljuske različitih atoma, to jest, snaga veze ovisi o stupnju "superpozicije" jednog atoma na drugi.
Vrste procesa
Kemijske reakcije su klasificirane vrlo jednostavno. Koje se vrste nalaze? Sinteza u kojoj je manje molekula napravljeno od mnogih molekula. Jednadžba kemijske reakcije je primitivna: željezo + molekularni kisik = željezni oksid (da, to je rđa). Može biti slom kemikalija. Na primjer, ako se jako potrudite eksperimentatoru, možete razgraditi vodu na kisik i vodik. Ali bez vanjskih utjecaja ne može učiniti. Također je moguće zamijeniti jedan atom s drugim. Na primjer, kada vidite da kiselina nagriza metal, to znači da metal zamjenjuje atome vodika u kiselini. I na kraju, gori, kada kontakt s kisikom uništava kemijske veze i supstanca se izlučuje u pepeo ugljični dioksid.
Gigantske molekule i njihovi odnosi
Broj transformacija materije u našem svemiru je ogroman. Kemijske reakcije u organska tvar izračunavaju se u astronomskim količinama. To ne iznenađuje: nakon svega, u ovoj sferi, molekule milijuna atoma su uobičajene. Život je postao moguć upravo zato što postoji toliko različitih procesa u svijetu i velikog broja složenih molekula.
Enzimi daju život
Kemijske reakcije između organskih tvari postale su moguće zbog visoke prevalencije katalize - ubrzanja reakcije tvari koja se ne troši u samoj reakciji. To vam omogućuje da zaobiđete "energetske zabrane" i učinite reakciju vrlo brzom. Život ne bi bio moguć bez katalize - uostalom, potrebne su ogromne brzine.
Spašavanje od gladi
Ako, međutim, ne uzmemo razinu stvaranja života, već jednostavniju reakciju koju je napravio čovjek, onda je potrebno spomenuti Haber-Boschev proces. Stvara nitrate iz dušika i zraka. Bojimo se tih tvari, ali uzalud. Bez uporabe nitratnih gnojiva, suvremeno bi čovječanstvo bilo nemoguće hraniti. Stoga nije potrebno, bez razumijevanja, kritizirati modernu poljoprivredu. Organska poljoprivreda može hraniti samo vrlo mali broj ljudi.
Horizonti otkrića
Kao što možete vidjeti, svijet kemije je ogroman, a njegov utjecaj na naše živote je nevjerojatno velik. Organsku kemiju posebno trebaju istraživači. Suvremeni znanstvenici već su dosegli molekularnu razinu rada, a perspektive su uzbudljive - na primjer, nasljednost, koja se temelji ne na DNA i RNA, već na molekulama koje je napravio čovjek. Kemija vas čeka!