Задрах урвал нь гаригийн амьдралд том үүрэг гүйцэтгэдэг. Эцсийн эцэст тэд бүх биологийн организмын хаягдал бүтээгдэхүүнийг устгахад хувь нэмэр оруулдаг. Түүнчлэн энэ үйл явц нь хүний биед янз бүрийн нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийг энгийн (катаболизм) болгон задлах замаар өдөр бүр шингээхэд тусалдаг. Дээр дурдсан бүхнээс гадна энэхүү урвал нь нарийн төвөгтэй бодисоос энгийн органик болон органик бус бодис үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Энэ үйл явцын талаар илүү ихийг мэдэж авцгаая, мөн химийн задралын урвалын практик жишээг харцгаая.
Химид ямар урвал гэж нэрлэгддэг, ямар төрлийн урвалууд байдаг, юунаас хамаардаг
Задаргааны талаар суралцахаасаа өмнө ерөнхийдөө химийн процессуудын талаар суралцах нь зүйтэй. Энэ нэр нь зарим бодисын молекулууд бусадтай харилцан үйлчилж, ийм байдлаар шинэ нэгдэл үүсгэх чадварыг илэрхийлдэг.
Жишээ нь өөр хоорондоо болХүчилтөрөгч ба устөрөгчийн хоёр молекул харилцан үйлчилснээр устөрөгчийн ислийн хоёр молекул үүсдэг бөгөөд үүнийг бид бүгд ус гэж мэддэг. Энэ процессыг дараах химийн тэгшитгэлийг ашиглан бичиж болно: O.
Хэдийгээр химийн урвалыг ялгах өөр өөр шалгуурууд байдаг (дулааны нөлөө, катализатор, фазын хил хязгаар байгаа эсэх, урвалд орох бодисын исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлт, урвуу / эргэлт буцалтгүй байдал) тэдгээрийг ихэвчлэн дараах байдлаар ангилдаг. харилцан үйлчлэгч бодисын хувирлын төрөл.
Тиймээс дөрвөн төрлийн химийн процесс байдаг.
- Холболт.
- Задаргаа.
- Бирж.
- Солих.
Дээрх бүх урвалыг тэгшитгэл ашиглан графикаар бичсэн. Тэдний ерөнхий схем дараах байдалтай байна: A → B.
Энэ томъёоны зүүн талд анхны урвалжууд, баруун талд нь урвалын үр дүнд үүссэн бодисууд байна. Дүрмээр бол үүнийг эхлүүлэхийн тулд температур, цахилгаан, эсвэл катализаторын нэмэлтийг ашиглах шаардлагатай. Тэдний байгаа эсэхийг химийн тэгшитгэлд мөн зааж өгөх ёстой.
Задрах урвал (хуваах) гэж юу вэ
Энэ төрлийн химийн процесс нь нэг бодисын молекулаас хоёр ба түүнээс дээш шинэ нэгдлүүд үүсдэгээр тодорхойлогддог.
Хялбараар хэлбэл задралын урвалыг зохион бүтээгчийн байшинтай зүйрлэж болно. Хүүхэд машин, завь барихаар шийдсэний дараа анхны бүтцийг задалж, түүний хэсгүүдээс хүссэн зүйлээ бүтээдэг. Үүний зэрэгцээ, элементүүдийн бүтэц нь өөрсдөөЭнэ нь хуваагдахад оролцож буй бодисын атомуудад тохиолддог шиг бүтээгч өөрчлөгддөггүй.
Болж буй урвалын тэгшитгэл ямар харагдаж байна
Хэдийгээр олон зуун нэгдлүүд нь нарийн төвөгтэй бодисыг энгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваах чадвартай байдаг ч ийм бүх үйл явц ижил зарчмын дагуу явагддаг. Та үүнийг бүдүүвч томъёогоор дүрсэлж болно: ABV → A+B+C.
Үүнд ABC нь хуваагдсан анхны нэгдэл юм. A, B, C нь задралын урвалын үед ABC атомуудаас үүссэн бодисууд юм.
Таслах урвалын төрлүүд
Дээр дурдсанчлан химийн процессыг эхлүүлэхийн тулд урвалжуудад тодорхой нөлөө үзүүлэх шаардлагатай байдаг. Ийм өдөөлтийн төрлөөс хамааран хэд хэдэн төрлийн задрал байдаг:
- Биологийн задрал (биологийн доройтол). Үүний мөн чанар нь амьд организмын (бичил биет) нөлөөн дор илүү төвөгтэй нэгдлүүдийг энгийн нэгдлүүд болгон задлахад оршино. Энэ үйл явцын жишээ нь хог ялзрах, задрах явдал байж болно.
- Термолиз нь өндөр температурын нөлөөн дор бодис задрахыг хэлнэ. Энэ зүйл нь дэд зүйлтэй байдаг - пиролиз. Энэ төрлийн задралын урвалд бодисыг зөвхөн халаагаад зогсохгүй хүчилтөрөгч болон бусад исэлдүүлэгч бодисууд руу нэвтрэх эрхгүй болно.
- Электролиз нь цахилгаан гүйдлийн тусламжтайгаар нэгдлүүдийг хуваах явдал юм.
- Радиолиз - ионжуулагч цацрагийн нөлөөн дор бодисын задрал. Дашрамд хэлэхэд энэ процессыг идэвхтэй ашиглаж байнацацрагийн эмчилгээнд.
- Солволиз - энэ урвалыг задрал ба солилцооны хоорондох чухал үе гэж үзэж болно (AB + VG → AG + BV). Хэдийгээр энэ нь уусгагчийн нөлөөн дор нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийг энгийн нэгдлүүдэд хуваахад хүргэдэг ч анхны урвалжаас ялгарсан атомууд нь зөвхөн бие биетэйгээ төдийгүй катализатортой харилцан үйлчилдэг. Үүний мөн чанараас хамааран солволизын гурван дэд зүйл ялгагдана: спиртиз (архи - ROH), гидролиз (ус - H2O) ба аммонолиз (аммиак - NH3)).
Калийн перманганатын задралын урвал (KMnO4)
Онолыг авч үзсэнийхээ дараа бодисыг хуваах үйл явцын практик жишээг авч үзэх нь зүйтэй.
Эдгээрийн эхнийх нь халалтын улмаас KMnO4 (ихэнхдээ калийн перманганат гэж нэрлэдэг) задрах болно. Калийн перманганатын задралын урвалын тэгшитгэл дараах байдалтай байна:+ MnO2 + O2↑.
Танилцуулсан химийн томъёоноос харахад процессыг идэвхжүүлэхийн тулд анхны урвалжийг 200 хэм хүртэл халаах шаардлагатай. Илүү сайн хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд калийн перманганатыг вакуум саванд хийнэ. Эндээс бид энэ процессыг пиролиз гэж дүгнэж болно.
Лаборатори болон үйлдвэрлэлд үүнийг цэвэр, хяналттай хүчилтөрөгч авах зорилгоор хийдэг.
Калийн хлоратын термолиз (KClO3)
Бертолле давсны задралын урвал нь сонгодог термолизийн өөр нэг жишээ юм.цэвэр.
Тухайн үйл явц нь хоёр үе шат дамждаг бөгөөд дараах байдалтай байна:
- 2 KClO3 (t 400 °C) → 3KClO4 + KCl.
- KClO4 (t 550 °C-аас) → KCl + 2О2
Мөн калийн хлоратын термолизийг нэг үе шаттайгаар бага температурт (200 ° C хүртэл) хийж болох боловч энэ нь урвалд катализаторын бодисууд - янз бүрийн металлын исэл (купрам, ферум, манган гэх мэт..p.).
Ийм төрлийн тэгшитгэл нь иймэрхүү харагдах болно: 2KClO3 (t 150 °С, MnO2) → KCl + 2O2.
Калийн перманганатын нэгэн адил Бертолет давсыг лаборатори болон үйлдвэрлэлд цэвэр хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Усны электролиз ба радиолиз (H20)
Харин авч буй урвалын өөр нэг сонирхолтой практик жишээ бол усны задрал юм. Үүнийг хоёр аргаар үйлдвэрлэж болно:
- Устөрөгчийн исэлд цахилгаан гүйдлийн нөлөөгөөр: H2O → H2↑ + O2↑. Хүчилтөрөгч авах аргачлалыг шумбагч онгоцууд шумбагч онгоцондоо ашигладаг. Мөн ирээдүйд устөрөгчийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхэд ашиглахаар төлөвлөж байна. Өнөөдөр үүнд саад болж байгаа гол зүйл бол урвалыг өдөөхөд шаардагдах асар их эрчим хүчний зардал юм. Тэдгээрийг багасгах арга олдвол усны электролиз нь устөрөгч төдийгүй хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх гол арга болно.
- Та мөн альфа цацрагт өртөх үед усыг хувааж болно: H2O → H2O++e-. Үүний үр дүнд устөрөгчийн ислийн молекул нэг электроноо алдаж, ионждог. Энэ хэлбэрээр H2O+ нь бусад саармаг усны молекулуудтай дахин урвалд орж, өндөр идэвхтэй гидроксидын радикалыг үүсгэдэг: H2O+ H2O+→ H2O + OH. Алдагдсан электрон нь саармаг устөрөгчийн ислийн молекулуудтай зэрэгцэн урвалд орж, H ба OH радикалууд болж задрахад хувь нэмэр оруулдаг: H2O + e-→ H + OH.
Алкануудын хуваагдал: метан
Нийлмэл бодисыг ялгах янз бүрийн аргуудыг авч үзвэл алкануудын задралын урвалд онцгой анхаарал хандуулах нь зүйтэй.
Энэ нэр нь CXH2X+2 ерөнхий томьёотой ханасан нүүрсустөрөгчийг нуудаг. In авч үзэж буй бодисын молекулууд бүх нүүрстөрөгчийн атомууд нэг холбоогоор холбогдсон.
Энэ цувралын төлөөлөгчид байгальд нэгдэх гурван төлөвт (хий, шингэн, хатуу) байдаг.
Бүх алканууд (энэ цувралын төлөөлөгчдийн задралын урвалыг доор харуулав) уснаас хөнгөн бөгөөд түүнд уусдаггүй. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь бусад нэгдлүүдэд маш сайн уусгагч юм.
Иймэрхүү бодисын үндсэн химийн шинж чанаруудын дунд (шатаах, орлуулах, галогенжүүлэх, усгүйжүүлэх) - ба хуваагдах чадвар. Гэхдээ энэ процесс бүрэн эсвэл хэсэгчлэн явагдах боломжтой.
Дээрх шинж чанарыг метаны задралын урвалын жишээн дээр авч үзэж болно (алканы цувралын анхны гишүүн). Энэ термолиз нь 1000°C-т явагдана: CH4↑ → C+2H2↑.
Гэсэн хэдий ч метан задрах урвалыг илүү өндөр температурт (1500 ° С) явуулж, дараа нь огцом бууруулбал энэ хий бүрэн хуваагдахгүй бөгөөд этилен, устөрөгч үүсгэдэг: 2CH 4 ↑ → C2H4↑ + 3H2↑.
Этан задрал
Алканы цувралын хоёр дахь гишүүн нь С2Н4 (этан). Түүний задралын урвал нь өндөр температур (50 ° C) нөлөөн дор, хүчилтөрөгч эсвэл бусад исэлдүүлэгч бодис бүрэн байхгүй үед тохиолддог. Энэ нь иймэрхүү харагдаж байна: C2H6↑ → C2H4 ↑ + H2↑.
Этаныг устөрөгч болон этилен болгон задлах дээрх урвалын тэгшитгэлийг цэвэр пиролиз гэж үзэх боломжгүй. Баримт нь энэ процесс нь катализатор (жишээлбэл, никель металл Ni эсвэл усны уур) байгаа тохиолдолд тохиолддог бөгөөд энэ нь пиролизийн тодорхойлолттой зөрчилддөг. Иймд дээр дурдсан хуваах жишээг пиролизийн явцад үүсдэг задралын процесс гэж ярих нь зөв юм.
Аж үйлдвэрт авч үзсэн урвалыг дэлхийн хамгийн их үйлдвэрлэсэн органик нэгдэл болох этилен хийг авахад өргөн хэрэглэгддэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч C2H6 -ийн тэсрэх шинж чанараас шалтгаалан энэ хамгийн энгийн алкен бусад алкенуудаас илүү нийлэгждэг. бодис.
Тодорхойлолт, тэгшитгэл, төрөл, урвалын янз бүрийн жишээг авч үзсэний дараазадралын хувьд энэ нь зөвхөн хүний бие, байгальд төдийгүй үйлдвэрлэлийн хувьд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж бид дүгнэж болно. Мөн түүний тусламжтайгаар олон ашигтай бодисыг лабораторид нийлэгжүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь эрдэмтэд химийн чухал судалгаа явуулахад тусалдаг.
