PAGKAKAHATI SA KIMIKAL: MGA KONSEPTO AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Maaari naming tukuyin ang pagkakaiba-iba sa kimika bilang isang pag-aari ng bagay na nagbibigay-daan sa paghiwalayin sa mas maliit na mga bahagi. Upang maunawaan ang konsepto maaari tayong magbigay ng isang halimbawa.

Kung kukuha tayo ng isang tinapay at i-cut ito nang paulit-ulit, makakakuha ba tayo ng isang pangunahing bloke ng bagay na hindi mahahati pa? Ang katanungang ito ay nasa isipan ng mga siyentipiko at pilosopo sa libu-libong taon.

Pinagmulan at konsepto ng pagkahati sa kemikal

Sa loob ng mahabang panahon ay pinagtatalunan kung ang bagay ay binubuo ng mga particle (kung ano ang alam natin ngayon bilang mga atomo), gayunpaman, ang pangkalahatang ideya ay ang bagay na iyon ay isang pagpapatuloy na maaaring hatiin.

Ang pangkalahatang konsepto na ito ay gumawa ng mga napakatalino na siyentipiko tulad ng James Clerk Maxwell (ng mga equation ng Maxwell) at Ludwing Boltzman (ng pamamahagi ng Boltzman) na biktima ng panunuya, na nagtulak sa dating sa kabaliwan at sa huli na magpakamatay.

Noong ika-5 siglo BC, ginamit ng pilosopo na Greek na Leucippus at ng kanyang alagad na si Democritus ang salitang mga atomo upang italaga ang pinakamaliit na indibidwal na piraso at ipinanukala na ang mundo ay binubuo ng higit pa sa mga atomo na gumagalaw.

Ang maagang teorya ng atom na ito ay naiiba mula sa mga susunod na bersyon na kasama nito ang ideya ng isang kaluluwa ng tao na binubuo ng isang mas pino na uri ng atom na ipinamamahagi sa buong katawan.

Ang teorya ng atom ay nahulog sa pagbagsak sa Middle Ages, ngunit nabuhay sa simula ng Rebolusyong Siyentipiko noong ika-17 siglo.

Halimbawa, naniniwala si Isaac Newton na ang bagay ay binubuo ng "solid, massive, hard, impenetrable, at mobile particles."

Ang pagkakaiba-iba ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng iba't ibang mga pamamaraan, ang pinaka-karaniwang ay ang pagkakaiba-iba ng mga pisikal na pamamaraan, halimbawa ng pagpuputol ng isang mansanas na may kutsilyo.

Gayunpaman, ang pagkakaiba-iba ay maaari ring maganap sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng kemikal kung saan ang bagay ay ihiwalay sa mga molekula o atomo.

10 mga halimbawa ng pagkahati sa kemikal

1- Pagwaksi ng asin sa tubig

Kapag ang asin, halimbawa ang sodium klorido, ay natunaw sa tubig, ang isang kababalaghan sa pag-aalis ay nangyayari kung saan ang mga ionik na bono ng asin ay nasira:

NaCl → Na ⁺ + Cl ^-

Sa pamamagitan ng pag-dissolve ng isang butil ng asin sa tubig, hahatiin ito sa bilyun-bilyong sodium at klorido na solusyon.

Larawan 1: paglusaw ng isang asin sa tubig.

2- Ang oksihenasyon ng mga metal sa isang medium medium

Ang lahat ng mga metal, halimbawa ang magnesium o zinc, ay gumanti sa mga acid, halimbawa halimbawa na palabnawin ang hydrochloric acid upang bigyan ang mga bula ng hydrogen at isang walang kulay na solusyon ng metal chloride.

Mg + HCl → Mg ²⁺ + Cl ^- + H ₂

Ang acid ay nag-oxidize ng metal, na naghihiwalay sa mga bono ng metal upang makakuha ng mga ions sa solusyon (BBC, 2014).

3- Hydrolysis ng mga ester

Ang hydrolysis ay ang pagsira ng isang bono ng kemikal sa pamamagitan ng tubig. Ang isang halimbawa ng hydrolysis ay ang hydrolysis ng mga ester kung saan ang mga ito ay nahahati sa dalawang molekula, isang alkohol at isang carboxylic acid.

Larawan 2: hydrolysis ng methyl acetate.

4- Mga reaksyon ng pag-aalis

Ang isang pag-aalis na reaksyon ay ginagawa mismo ng sinasabi nito: tinatanggal nito ang mga atomo mula sa isang molekula. Ginagawa ito upang lumikha ng isang carbon-carbon double bond. Magagawa ito gamit ang isang base o isang acid.

Maaari itong mangyari sa isang solong pinagsama-samang hakbang (ang abstraction ng proton sa Cα na nagaganap kasabay ng pag-alis ng C bond-X na bono), o sa dalawang hakbang (pag-clear ng Cβ-X bond ay nangyayari muna upang makabuo ng isang intermediate carbocation, na kung saan pagkatapos ay "naka-off" sa pamamagitan ng abstraction ng proton sa alpha-carbon).

Larawan 3: mga reaksiyon sa pag-aalis.

5- Enzymatic reaksyon ng aldolase

Sa paghahanda na yugto ng glycolysis, isang molekula ng glucose ang nahahati sa dalawang molekula ng glyceraldehyde 3-phosphate (G3P) gamit ang 2 ATP.

Ang enzyme na namamahala sa paghiwa na ito ay aldolase, na sa pamamagitan ng reverse condensation ay nahahati sa dalawang ang molekulang 1,6-bisphosphate na molekula sa isang molekulang G3P at isang dihydroxyacetone phosphate molecule na kalaunan ay isomerized upang makabuo ng isa pang molekula ng G3P.

Larawan 4: Reaksyon ng Aldolase.

6- Pagwawasak ng biomolecules

Hindi lamang glycolysis, ngunit ang lahat ng pagkasira ng biomolecules sa mga reaksyon ng catabolism ay mga halimbawa ng pagkahati sa kemikal.

Ito ay dahil nagsisimula sila mula sa malalaking molekula tulad ng karbohidrat, fatty acid at protina upang makagawa ng mas maliit na mga molekula tulad ng acetyl CoA na pumapasok sa siklo ng Krebs upang makagawa ng enerhiya sa anyo ng ATP.

7- Mga reaksyon ng pagkasunog

Ito ay isa pang halimbawa ng paghihiwalay ng kemikal mula sa mga kumplikadong molekula tulad ng propane o butane na gumanti sa oxygen upang makagawa ng CO ₂ at tubig:

C ₃ H ₈ + 5O ₂ → 3CO ₂ + 4H ₂ O

Ang pagkasira ng biomolecules ay masasabing isang reaksyon ng pagkasunog dahil ang mga huling produkto ay CO ₂ at tubig, gayunpaman nangyayari ito sa maraming mga hakbang na may iba't ibang mga tagapamagitan.

8- Pagsakripisyo ng dugo

Ang paghihiwalay ng iba't ibang mga bahagi ng dugo ay isang halimbawa ng pagkakaiba-iba. Sa kabila ng pagiging isang pisikal na proseso, ang halimbawa ay tila kawili-wili sa akin dahil ang mga sangkap ay pinaghihiwalay ng pagkakaiba sa kapal sa pamamagitan ng sentripugasyon.

Ang pinakamalawak na sangkap, ang suwero na may pulang mga selula ng dugo, ay mananatili sa ilalim ng tubo ng sentripuge habang ang mas kaunting siksik na mga sangkap, ang plasma, ay mananatili sa tuktok.

9- Bicarbonate buffer

Ang sodium bikarbonate, HCO ₃ ^- ang pangunahing paraan ng pagdadala ng CO ₂ sa katawan bilang resulta ng mga reaksyong metabolic degradation.

Ang tambalang ito ay tumutugon sa isang proton sa daluyan upang makagawa ng carbonic acid na kasunod na nahahati sa CO2 at tubig:

HCO ₃ ^- + H ⁺ DH ₂ CO ₃ D CO ₂ + H ₂ O

Yamang ang reaksyon ay maaaring baligtarin, ito ay isang paraan na ang organismo ay, sa pamamagitan ng paghinga, upang makontrol ang pisyolohikal na ph upang maiwasan ang mga proseso ng alkalosis o acidosis.

10- Dibisyon ng atom o nuclear fission

Sa kaganapan na ang isang napakalaking nucleus (tulad ng uranium-235) ay naghiwalay (mga fisi), magreresulta ito sa isang netong ani. Ito ay dahil ang kabuuan ng masa ng mga fragment ay mas mababa sa masa ng uranium core.

Kung sakaling ang masa ng mga fragment ay katumbas o mas malaki kaysa sa bakal sa rurok ng nakakagapos na curve ng enerhiya, ang mga nuklear na partikulo ay mas malapit na makagapos kaysa sa uranium nucleus at ang pagbaba ng masa na ito ay nangyayari sa form ng enerhiya ayon sa equation ni Einstein.

Larawan 5: paglabas ng uranium 235.

Para sa mga elemento na mas magaan kaysa sa bakal, ang pagsasanib ay gagawa ng enerhiya. Ang konseptong ito ay humantong sa paglikha ng bomba ng atom at lakas ng nuklear.

Mga Sanggunian

1. AJ Software at Multimedia. (2015). Nukleyar na Fission: Mga Pangunahing Kaalaman. Nabawi mula sa atomicarchive.com.
2. (2014). Mga reaksyon ng mga acid. Nabawi mula sa bbc.co.uk.
3. Clark, J. (2016, Enero). HYDROLYSING ESTERS. Nabawi mula sa chemguide.co.uk.
4. Foist, L. (SF). Mga Reaksyon sa Pag-aalis sa Organic Chemistry. Nabawi mula sa study.com.
5. Miller, WA (1867). Mga Elemento ng Chemistry: Teoretikal at Praktikal, Bahagi 1. New York: John Wiley at anak na lalaki.
6. Fission Nukleyar. (SF). Nabawi mula sa hyperphysics.
7. Pratt, D. (1997, Nobyembre). Ang Walang-hanggan na Pagkakahati sa Bagay. Nabawi mula sa davidpratt.info.
8. Soderberg, T. (2016, Mayo 31). Pag-aalis ng mga mekanismo ng E1 at E2. Nabawi mula sa chem.libretext.