Chemické reakce: měnící se svět

Fyzikální svět kolem nás je velmi nestabilní, všichni, kdo viděli alespoň jednou v životě, viděli zkažené máslo, sodovou strusku s octem nebo rzi na nehtu. To jsou všechny chemické reakce. Tyto příklady jsou nejjednodušší, každodenní, ale jsou také složitější a mnohem velkolepější, jako je chemická fotoluminiscence nebo násilná reakce cesia a vody. Jaké jsou chemické reakce a kolik je na světě?

Podstata toho, co se děje

Tyto procesy probíhají nutně s přerušením vazeb mezi atomy nebo s vytvářením nových vazeb. Často jsou obě fráze platná: některé spojení jsou rozbité, jiné se tvoří. Proč některé atomy "milují" reagovat s jinými specifickými atomy? Odpověď na tuto otázku je kvantová chemie. Je-li to snadné vysvětlit, pak se ukázalo, že vazby jsou silnější, tím více v kontaktu jsou elektronové skořápky různých atomů, to znamená, že síla vazby závisí na stupni "superpozice" jednoho atomu na druhém.

Typy procesů

Chemické reakce jsou klasifikovány velmi jednoduše. Jaké typy jsou nalezeny? Syntéza, při které je z molekul vyrobeno méně molekul. Rovnice chemické reakce je primitivní: železo + molekulární kyslík = oxid železa (ano, to je rez). Mohlo by to být rozpad chemikálií. Například pokud experimentujete velmi tvrdě, můžete rozložit vodu na kyslík a vodík. Ale bez vnějších vlivů to nemůže udělat. Je také možné nahradit jeden atom jiným. Například, když vidíte kyselinu korodující kov, znamená to, že kov nahradí atomy vodíku v kyselině. A konečně, hoří, když kontakt s kyslíkem ničí chemické vazby a látka se změní na popel s vylučováním oxid uhličitý.

Obří molekuly a jejich vztahy

Počet transformací hmoty v našem vesmíru je obrovský. Chemické reakce v organické látky jsou vypočteny v astronomických množstvích. Není to překvapující: koneckonců v této oblasti jsou molekuly milionů atomů běžné. Život byl možný právě proto, že na světě existuje tolik různých procesů a obrovské množství komplexních molekul.

Enzymy dávají život

Chemické reakce mezi organickými látkami jsou možné kvůli vysoké prevalence katalýzy - zrychlení reakce látkou, která se při samotné reakci nekonzumuje. Umožňuje vynechat "zákazy energie" a reakci dělá velmi rychle. Život by byl bez katalýzy nemožný - koneckonců jsou zapotřebí obrovské rychlosti.

Záchrana před hladem

Pokud však nepřijímáme úroveň tvorby života, ale jednodušší reakce vyvolané člověkem, pak je třeba zmínit Haber-Boschův proces. Vytváří dusičnany z dusíku a vzduchu. Tyto látky se bojíme, ale marně. Bez použití dusičnanových hnojiv by bylo moderní lidstvo nemožné krmit. Není tedy nutné, aniž bychom pochopili, kritizovat moderní zemědělství. Ekologické zemědělství může krmit jen velmi malý počet lidí.

Horizonty objevu

Jak můžete vidět, svět chemie je obrovský a její dopad na naše životy je neuvěřitelně velký. Organická chemie zvláště potřebuje výzkumníky. Moderní vědci již dosáhli molekulární úrovně práce a vyhlídky jsou vzrušující - například dědičnost založená nikoliv na DNA a RNA, ale na lidských molekulách. Chimie na vás čeká!