Зөв царайлаг хүмүүсээс та бүтээгдэхүүн, эмийн эрүүл мэндэд учирч болох аюулын талаар ихэвчлэн сонсдог. Түүгээр ч барахгүй ийм мэдэгдлийг дэмжих гол аргумент нь "Энэ бол хими!" гэсэн хэллэг байх болно. Гэсэн хэдий ч сургуулийн энэ сэдвээр хичээл алгассан хүмүүс л үүнийг хэлж чадна. Хүн, үнэндээ аливаа биологийн организм өөрөө олон органик болон органик бус бодисуудаас бүрддэг. Үүний зэрэгцээ түүний дотор тасралтгүй явагддаг янз бүрийн процессууд нь түүний амьдрах чадварыг хадгалахад тусалдаг. Тэдний нэг гол нь задралын химийн урвал юм. Энэ талаар болон органик болон органик бус бодисоор урсах онцлогийн талаар илүү ихийг олж мэдье.
Ямар төрлийн процессыг химийн урвал гэж нэрлэдэг
Юуны өмнө "химийн урвал" гэсэн ойлголтын утгыг мэдэх нь зүйтэй. Энэ хэллэг нь нэг буюу хэд хэдэн эхлэл бодисыг (урвалж гэж нэрлэдэг) бусад бодис болгон хувиргах гэсэн үг юм. Ийм метаморфозын үйл явцад харилцан үйлчилж буй атомуудын цөмнэгдлүүд өөрчлөгдөх чадваргүй боловч электронуудын дахин хуваарилалт байдаг. Ийнхүү хувирсны дараа гаралт дээр шинэ атомын нэгдлүүд үүсдэг.
Химийн урвал нь физик болон цөмийн урвалаас чанарын хувьд ялгаатай.
- Эхнийх нь үр дүнд анхдагч урвалжууд нь хольц үүсгэх эсвэл нэгтгэх төлөвөөс нөгөөд шилжих чадвартай хэдий ч найрлагыг нь хэзээ ч өөрчилдөггүй. Тэднээс ялгаатай нь химийн процесс нь тэс өөр шинж чанартай шинэ нэгдлүүд дагалддаг.
- Хоёр дахь үр дүн нь изотопын найрлага, атомын тоо өөрчлөгдөх явдал юм. Тиймээс зарим элементүүдийн гаралтын үед бусад нь үүсдэг. Гэсэн хэдий ч химийн процессын хувьд ийм гүн метаморфоз нь ердийн зүйл биш юм. Учир нь тэдгээрээс болж гарсан өөрчлөлт нь атомын дотоод бүтцэд нөлөөлөхгүй.
Химийн урвалын нөхцөл
Ихэнх тохиолдолд ийм төрлийн процессыг амжилттай явуулахын тулд урвалжуудыг бие биентэйгээ холбоо барих эсвэл холих шаардлагатай байдаг. Гэхдээ ихэнхдээ химийн урвалыг эхлүүлэхийн тулд катализатор хэрэгтэй болдог. Энэ үүргийг янз бүрийн бодисууд болон тодорхой гадаад нөхцөлүүд гүйцэтгэж болно.
- Температурын нөлөө. Бие даасан химийн процессыг эхлүүлэхийн тулд урвалжуудыг халаах шаардлагатай. Жишээлбэл, кальцийн карбонатын задралын урвалыг эхлүүлэхийн тулд энэ нэгдлийн температурыг 900-1200 ° C хүртэл нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
- Цахилгаан соронзон долгион. Аливаа процессын явцыг өдөөх хамгийн үр дүнтэй арга бол гэрлийн долгионы урвалжуудад үзүүлэх нөлөө юм. Ийм урвалыг "фотохимийн" гэж нэрлэдэг. Ийм урвалын сонгодог жишээ бол фотосинтез юм.
- Ионжуулагч цацраг.
- Цахилгаан гүйдэлд өртөх.
- Урвалж буй бодисуудад янз бүрийн төрлийн механик нөлөөлөл.
Ямар төрлийн химийн урвал явагддаг
Ийм үйл явцын ангилал нь үндсэндээ зургаан онцлогт суурилдаг.
- Фаз тусгаарлах хил хязгаар байгаагаар: гомо-/гетероген урвалууд.
- Дулаан ялгарах / шингээх замаар: экзотермик ба эндотермик процесс.
- Катализатор байгаа/байгаагаар: катализатор ба катализаторгүй урвал.
- Урсгалын чиглэлээр: эргэх ба эргэлт буцалтгүй процессууд. Энэ ангиллаас хамааран химийн тэгшитгэлийн зүүн ба баруун хэсгүүдийн хооронд нэг төрлийн тэмдэг байдаг. Буцахгүй бол - эдгээр нь эсрэг чиглэлд чиглэсэн хоёр сум, эргэх боломжтой - зөвхөн нэг нь зүүнээс баруун тийш чиглэсэн сум юм.
- Исэлдэлтийн зэргийг өөрчилснөөр. Энэ зарчмын дагуу исэлдэлтийн урвалыг тусгаарлана.
- Задаргаа (хуваах), хослуулах, орлуулах, солилцох нь урвалжуудын хувиралтай төстэй химийн процессуудын төрөл юм.
Задаргаа (хуваах) урвал: энэ юу вэ
Энэ нэр томъёо нь нэг цогц бодисыг хоёр буюу түүнээс дээш энгийн бодис болгон хуваах үйл явцыг хэлнэ. Ихэнх тохиолдолд үүнийг өндөр хурдасгадагтемператур. Ийм учраас энэ процессыг дулааны задралын урвал гэж бас нэрлэдэг.
Жишээ нь, үйлдвэрт цэвэр хүчилтөрөгч (O2) олж авах сонгодог аргуудын нэгийг дурдаж болно. Энэ нь KMnO4 ("калийн перманганат" гэдэг нэрээр хүн бүр илүү сайн мэддэг) халсаны үр дүнд тохиолддог.
Хуваалтын үр дүнд зөвхөн хүчилтөрөгч үүсэхээс гадна калийн манганат (K2MnO4) , мөн үүснэ. манганы давхар исэл (MnO 2).
Задаргааны урвалын тэгшитгэл
Аливаа химийн тэгшитгэл зүүн ба баруун гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Тэдгээрийн эхнийх нь урвалж буй нэгдлүүдийг, хоёрдугаарт, урвалын бүтээгдэхүүнийг бүртгэдэг. Тэдгээрийн хооронд ихэвчлэн баруун тийш чиглэсэн сум байрладаг. Заримдаа энэ нь хоёр талын, хэрэв бид буцаах үйл явцын тухай ярьж байгаа бол. Зарим тохиолдолд тэнцүү тэмдгээр (=) солихыг зөвшөөрдөг.
Харгалзан үзэж буй процесс нь бусад төрлийн химийн процессуудын нэгэн адил өөрийн гэсэн томьёотой байдаг. Схемийн хувьд задралын урвалын тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна: AB (t) → A+B.
Иймэрхүү үйл явцын дийлэнх нь дулааны нөлөөн дор явагддаг гэдгийг санах нь зүйтэй. Үүнийг харуулахын тулд ихэвчлэн t үсэг эсвэл гурвалжинг сумны дээр эсвэл хажууд байрлуулдаг. Гэсэн хэдий ч заримдаа дулааны оронд янз бүрийн бодис, цацраг нь катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг.
Дээрх томъёонд AB нь анхны цогцолбор нэгдэл, A, B нь шинэ бодис,задралын урвалын үр дүнд үүссэн.
Ийм үйл явцын практик жишээнүүд маш түгээмэл байдаг. Энэ томьёог өмнөх догол мөрөнд тайлбарласан процессын тэгшитгэлийг ашиглан дүрсэлж болно: 2KMnO4 (t) → K2MnO4 + MnO2 + O2↑.
Задаргааны урвалын төрлүүд
Катализаторын төрлөөс хамааран (энэ нь нарийн төвөгтэй бодисыг энгийн бодис болгон задлахад хувь нэмэр оруулдаг) хэд хэдэн төрлийн задралыг ялгадаг.
- Биологийн задрал гэдэг нь амьд организмын (бичил биетэн, мөөгөнцөр, замаг) үйл ажиллагаанаас болж бодисын задрал юм. Энгийнээр хэлбэл, энэ үйл явцыг задрал гэж нэрлэж болно. Түүнээс болж бүтээгдэхүүн мууддаг. Энэ нь нэг талаас тэдгээрийг удаан хугацаагаар хадгалахаас сэргийлж, нөгөө талаас байгальд шаардлагагүй бүх зүйлийг ашиглахад тусалдаг бөгөөд ингэснээр экосистемийг сэргээдэг.
- Радиолиз - нэгдлүүдийн молекулуудыг ионжуулагч цацрагт үзүүлэх замаар задлах.
-
Термолиз гэдэг нь задралын урвалыг эхлүүлэхийн тулд температурыг нэмэгдүүлэх явдал юм (ийм үйл явцын жишээг 8-9-р зүйлээс харж болно).
Энэ төрлийн хуваагдал нь пиролиз гэсэн дэд зүйлтэй. Энэ нь ердийн термолизээс ялгаатай нь бодисын молекулуудад өндөр температурын нөлөө үзүүлэхээс гадна хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх боломжоо хасдаг (О2).
- Солволиз гэдэг нь ууссан бодис ба уусгагчийн хоорондох солилцооны задрал юм. Сүүлчийн төрлөөс хамааран энэ үйл явцын дараах төрлүүдийг ялгадаг: гидролиз (ус), спиртизм (архи), аммонолиз (аммиак).
- Электролиз - молекулуудыг цахилгаан гүйдэлд оруулах замаар задлах (дараагийн догол мөр дэх жишээ).
H2O хуваах
Задрах урвалын тухай онолыг авч үзсэний дараа түүний практик хэрэгжилтийн жишээг авч үзэх нь зүйтэй юм. H2O нь өнөөдөр химийн туршилт хийхэд хамгийн хүртээмжтэй бодисуудын нэг тул үүнээс эхлэх нь зүйтэй.
Усны задралын урвалыг мөн электролиз гэж нэрлэдэг бөгөөд дараах байдлаар харагдана: 2H2O (цахилгаан гүйдэл) → 2H2↑ + O 2↑.
Энэ тэгшитгэлийг дараах байдлаар тайлсан: усны молекул дахь цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор тэд хуваагдаж хүчилтөрөгч ба устөрөгч гэсэн хоёр хий үүсгэдэг.
Энэ аргыг шумбагч онгоцонд хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд идэвхтэй ашигладаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Орчин үеийн ертөнцөд энэхүү амин чухал бодисыг натрийн хэт исэлээс (Na2O2)-аас авах илүү үнэтэй аргыг харилцан үйлчлэлээрээ сольсон. нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй: Na2O2 + CO2↑ → Na2CO3 + O2↑.
Урт хугацаанд усны задралын урвал нь манай гаригийн ирээдүйд маш чухал ач холбогдолтой байж болох юм. Учир нь ийм аргаар зөвхөн хүчилтөрөгч төдийгүй пуужингийн түлш болгон ашигладаг устөрөгчийг гаргаж авах боломжтой юм. Энэ чиглэлийн бүтээн байгуулалт олон жилийн турш хийгдэж байгаа боловч гол асуудал бол хуваахад зарцуулдаг эрчим хүчний хэмжээг багасгах шаардлагатай байна.усны молекулууд.
H2O2 хуваах
Задаргааны урвалын бусад жишээнүүдийн дотроос устөрөгчийн хэт исэл (хэт исэл) -ээс ус, хүчилтөрөгч үүсэхэд анхаарлаа хандуулах нь зүйтэй.
Энэ нь иймэрхүү харагдаж байна: N2O2 (t) → 2N2 O + O2↑.
Энэ процесс нь бас дулааны шинж чанартай, учир нь үүнийг эхлүүлэхийн тулд эхний бодисыг 150 °C-ийн температурт халаах шаардлагатай.
Ийм учраас устөрөгчийн хэт исэл (ихэнх хүмүүс шархыг эмчлэхэд хэрэглэдэг) гэрийн анхны тусламжийн хайрцагт ус болж хувирдаггүй.
Гэсэн хэдий ч хэрэв бодис идэмхий натри (NaOH) эсвэл манганы давхар исэл (MnO) зэрэг нэгдлүүдтэй харьцвал устөрөгчийн хэт исэл задрах урвал ердийн өрөөний температурт ч тохиолдож болно гэдгийг санах нь зүйтэй. 2). Мөн цагаан алт (Pt) ба купрам (Cu) нь катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг.
CaCO3-ийн дулааны задралын урвал
Өөр нэг сонирхолтой жишээ бол кальцийн карбонатын задрал юм. Энэ процессыг дараах тэгшитгэлийг ашиглан бичиж болно: CaCO3 (t) → CaO + CO2 ↑.
Энэ урвалын бүтээгдэхүүн нь шохой (кальцийн исэл) болон нүүрстөрөгчийн давхар исэл болно.
Дээрх үйл явцыг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үйлдвэрлэхэд үйлдвэрлэлд идэвхтэй ашигладаг. Кальцийн карбонатын задрал нь зөвхөн 900 °C-аас дээш температурт явагддаг тул ижил төстэй урвалыг тусгай уурхайнуудад явуулдаг.
