Keemiliste reaktsioonide käigus saadakse osadest ainetest teisi aineid (mitte segi ajada tuumareaktsioonidega, mille käigus üks keemiline element muundub teiseks).
Iga keemilist reaktsiooni kirjeldatakse keemilise võrrandiga:
Reaktiivid → Reaktsiooniproduktid
Nool näitab reaktsiooni suunda.
Näiteks:
Selles reaktsioonis reageerib metaan (CH 4) hapnikuga (O 2), mille tulemusena moodustuvad süsinikdioksiid (CO 2) ja vesi (H 2 O) või õigemini veeaur. See juhtub teie köögis, kui süüdate gaasipõleti. Võrrandit tuleks lugeda järgmiselt: üks gaasimolekul metaani reageerib kahe gaasilise hapniku molekuliga, mille tulemuseks on üks süsinikdioksiidi molekul ja kaks vee (veeauru) molekuli.
Keemilise reaktsiooni komponentide ees olevaid numbreid nimetatakse reaktsioonikoefitsiendid.
Keemilised reaktsioonid on endotermiline(energia neeldumisega) ja eksotermiline(koos energia vabanemisega). Metaani põletamine on tüüpiline eksotermilise reaktsiooni näide.
Keemilisi reaktsioone on mitut tüüpi. Kõige tavalisem:
- liitreaktsioonid;
- lagunemisreaktsioonid;
- ühekordse asendusreaktsioonid;
- topeltasendusreaktsioonid;
- oksüdatsioonireaktsioonid;
- redoksreaktsioonid.
Liitreaktsioonid
Ühendreaktsioonides moodustavad vähemalt kaks elementi ühe produkti:
2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- lauasoola moodustumine.
Tähelepanu tuleks pöörata ühendi reaktsioonide olulisele nüansile: sõltuvalt reaktsiooni tingimustest või reaktsioonis osalevate reagentide proportsioonidest võivad tulemuseks olla erinevad produktid. Näiteks söe normaalsetes põlemistingimustes saadakse süsinikdioksiid:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)
Kui hapniku kogus on ebapiisav, moodustub surmav süsinikmonooksiid:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)
Lagunemisreaktsioonid
Need reaktsioonid on justkui sisuliselt vastupidised ühendi reaktsioonidele. Lagunemisreaktsiooni tulemusena laguneb aine kaheks (3, 4 ...) lihtsamaks elemendiks (ühendiks):
- 2H 2O (l) → 2H2 (g) + O 2 (g)- vee lagunemine
- 2H 2O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- vesinikperoksiidi lagunemine
Ühekordsed asendusreaktsioonid
Ühekordse asendusreaktsiooni tulemusena asendab aktiivsem element ühendis vähem aktiivset:
Zn (t) + CuSO 4 (p-p) → ZnSO 4 (p-p) + Cu (t)
Vasksulfaadi lahuses sisalduv tsink tõrjub välja vähemaktiivse vase, mille tulemuseks on tsinksulfaadi lahus.
Metallide aktiivsuse aste aktiivsuse suurendamise teel:
- Kõige aktiivsemad on leelis- ja leelismuldmetallid.
Ülaltoodud reaktsiooni ioonvõrrand on järgmine:
Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)
CuSO 4 ioonside laguneb vees lahustumisel vaskatiooniks (laeng 2+) ja sulfaadi aniooniks (laeng 2-). Asendusreaktsiooni tulemusena moodustub tsinki katioon (mille laeng on sama, mis vaskatioonil: 2-). Pange tähele, et sulfaadi anioon on võrrandi mõlemal poolel, nii et seda saab lühendada kõigi matemaatikareeglitega. Selle tulemusena saame ioon-molekulaarvõrrandi:
Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)
Topeltasendusreaktsioonid
Topeltasendusreaktsioonides on kaks elektroni juba asendatud. Selliseid reaktsioone nimetatakse ka vahetusreaktsioonid... Sellised reaktsioonid toimuvad lahuses, moodustades:
- lahustumatu tahke aine (sadestamisreaktsioon);
- vesi (neutraliseerimisreaktsioon).
Sademete reaktsioonid
Hõbenitraadi (soola) lahuse segamisel naatriumkloriidi lahusega moodustub hõbekloriid:
Molekulaarvõrrand: KCl (p-p) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)
Iooniline võrrand: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -
Molekulaarsete ioonide võrrand: Cl - + Ag + → AgCl (s)
Kui ühend on lahustuv, on see lahuses ioonne. Kui ühend on lahustumatu, sadestub see, moodustades tahke aine.
Neutraliseerimisreaktsioonid
Need on hapete ja aluste vastasmõju reaktsioonid, mille tulemusena tekivad veemolekulid.
Näiteks väävelhappe lahuse ja naatriumhüdroksiidi (leelise) lahuse segamise reaktsioon:
Molekulaarvõrrand: H2SO4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na2SO4 (p-p) + 2H2O (g)
Iooniline võrrand: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (g)
Molekulaarsete ioonide võrrand: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) või H + + OH - → H 2 O (l)
Oksüdatsioonireaktsioonid
Need on ainete koostoime reaktsioonid õhus oleva gaasilise hapnikuga, mille käigus eraldub reeglina suur hulk energiat soojuse ja valguse kujul. Tüüpiline oksüdatsioonireaktsioon on põlemine. Selle lehe alguses on toodud metaani ja hapniku interaktsiooni reaktsioon:
CH4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2O (g)
Metaan viitab süsivesinikele (süsiniku ja vesiniku ühendid). Kui süsivesinik reageerib hapnikuga, vabaneb palju soojusenergiat.
Redoksreaktsioonid
Need on reaktsioonid, mille käigus toimub elektronide vahetus reagentide aatomite vahel. Eespool käsitletud reaktsioonid on ka redoksreaktsioonid:
- 2Na + Cl 2 → 2NaCl - ühendi reaktsioon
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksüdatsioonireaktsioon
- Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - ühekordse asendusreaktsioon
Kõige üksikasjalikumad redoksreaktsioonid koos suure hulga näidetega võrrandite lahendamiseks elektroonilise tasakaalu meetodil ja poolreaktsiooni meetodil on kirjeldatud jaotises
Test number 2.
Uurige 2. peatükk "Elu tekkimine Maal"õpiku lk 30-80" Üldbioloogia. 10. klass "autor jne.
I. Vasta küsimustele kirjalikult:
1. Mis on Vana-Kreeka filosoofide arvates elu alused ja olemus?
2. Mis tähendus on F. Redi katsetel?
3. Kirjeldage L. Pasteuri katseid, mis tõestavad elu spontaanse genereerimise võimatust tänapäevastes tingimustes.
4. Millised on elu igaviku teooriad?
5. Milliseid materialistlikke teooriaid elu tekke kohta sa tead?
Mis on tuumasünteesi reaktsioonid? Too näiteid.
6. Kuidas tekivad Kant-Laplace’i hüpoteesi kohaselt tähesüsteemid gaasilisest ja tolmusest ainest?
7. Kas sama tähesüsteemi planeetide keemilises koostises on erinevusi?
8. Loetlege kosmilised ja planetaarsed eeldused elu tekkeks meie planeedil abiogeensel viisil.
9. Milline oli primaarse atmosfääri redutseeriva olemuse roll anorgaanilistest ainetest orgaaniliste molekulide tekkes Maal?
10. Kirjeldage S. Milleri ja P. Juri katsete aparatuuri ja metoodikat.
11. Mis on koatservatsioon, koatservaat?
12. Milliste mudelsüsteemidega saab demonstreerida koatservaadi tilkade teket lahuses?
13. Millised võimalused orgaanilise aine madala kontsentratsiooni ületamiseks olid esmase ookeani vetes?
14. Millised on eelised orgaaniliste molekulide interaktsioonil kõrge ainete kontsentratsiooniga piirkondades?
15. Kuidas saaksid hüdrofiilsete ja hüdrofoobsete omadustega orgaanilised molekulid jaotuda esmase ookeani vetes?
16. Mis on lahuse eraldamise põhimõte kõrge ja väikese molekulide kontsentratsiooniga faasideks. ?
17. Mis on koacervaadi tilgad?
18. Kuidas toimub koatservaatide valik "esmaspuljongis"?
19. Mis on eukarüootide sümbiogeneesi teel tekkimise hüpoteesi olemus?
20. Millistel viisidel said esimesed eukarüootsed rakud elutähtsateks protsessideks vajalikku energiat?
21. Millistes organismides ilmnes seksuaalprotsess esimest korda evolutsiooni käigus?
22. Kirjeldage mitmerakuliste organismide päritolu hüpoteesi olemust?
23. Andke definitsioonid järgmistele mõistetele: protobiondid, bioloogilised katalüsaatorid, geneetiline kood, isepaljunemine, prokarüootid, fotosüntees, seksuaalprotsess, eukarüootid.
Testige oma teadmisi teema kohta:
Elu teke ja orgaanilise maailma areng
1. Biogeneetika pooldajad väidavad seda
Kõik elusolendid – elusolenditest
Kõik elusolendid on Jumala loodud
Kõik elusolendid – elutust
Elusorganismid tuuakse Maale Universumist
2. Abiogeneesi toetajad väidavad, et kõik elusolendid
Pärineb elutust
Tekib elavast
Jumala loodud
Kosmosest toodud
3. L. Pasteuri katsed pikliku kaelaga kolbidega
Tõestas abiogeneesi positsiooni ebaühtlust
Kinnitas abiogeneesi seisukohta
Kinnitas biogeneesi positsiooni
Tõestas biogeneesi positsiooni ebaühtlust
4. Tõestus, et elu ei tule spontaanselt, tuli
L. Pasteur
A. Van Leeuwenhoek
Aristoteles
5. Aristoteles uskus seda
Elada ainult elamisest
Elu tekib neljast elemendist
Elamine tuleb elutust
· Elusolendid võivad pärineda elututest asjadest, kui neil on "aktiivne põhimõte"
6. Hüpotees
Tugevdab biogeneesi pooldajate positsiooni
Tugevdab abiogeneesi pooldajate positsiooni
Rõhutab biogeneesi positsiooni ebaühtlust
Rõhutab abiogeneesi positsiooni ebaühtlust
7. Hüpoteesi kohaselt on koatservaadid esimesed
Organismid
· Molekulide "organisatsioonid".
Valgu kompleksid
Anorgaaniliste ainete kogunemine
8. Keemilise evolutsiooni etapis
Bakterid
Protobiondid
Biopolümeerid
Madala molekulmassiga orgaanilised ühendid
9. Bioloogilise evolutsiooni etapis
Biopolümeerid
Organismid
Madala molekulmassiga orgaanilised ained
Anorgaanilised ained
1. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt tekkis elu Maal selle tulemusena
Keemiline evolutsioon
Bioloogiline evolutsioon
Keemiline ja seejärel bioloogiline evolutsioon
Keemiline ja bioloogiline evolutsioon
Bioloogiline ja seejärel keemiline evolutsioon
10. Esimesed Maale ilmunud organismid sõid nagu
Autotroofid
Heterotroofid
Saprofüüdid
11. Autotroofide ilmumise tagajärjel Maa atmosfääri
Hapniku hulk suurenes
Hapniku koguse vähenemine
Suurenenud süsinikdioksiidi kogus
Ilmus osooniekraan
12. Orgaaniliste ühendite hulk esmases ookeanis vähenes tänu
Autotroofide arvu suurenemine
Heterotroofide arvu suurenemine
Autotroofide arvu vähenemine
Heterotroofide arvu vähenemine
13. Hapniku akumuleerumine atmosfääri oli tingitud
Osooniekraani välimus
Fotosüntees
Käärimine
Ainete ringlus looduses
14. Fotosünteesi protsess andis tulemuseks
Suure hulga hapniku moodustumine
Osooniekraani välimus
Mitmerakulisuse tekkimine
Seksuaalse paljunemise tekkimine
15. Kontrollige õigeid väiteid:
Heterotroofid - organismid, mis on võimelised iseseisvalt sünteesima orgaanilisi aineid anorgaanilistest
Esimesed organismid Maal olid heterotroofsed
Tsüanobakterid – esimesed fotosünteesivad organismid
Fotosünteesi mehhanism kujunes järk-järgult
16. Orgaaniliste ühendite lagunemine anoksilistes tingimustes:
Käärimine
Fotosüntees
Oksüdatsioon
Biosüntees
17. Autotroofide tulekuga Maale:
Elutingimustes on alanud pöördumatud muutused
Atmosfääris tekkis suur hulk hapnikku
Toimus päikeseenergia akumuleerumine orgaaniliste ainete keemilistes sidemetes
Kõik heterotroofid kadusid
18. Inimene ilmus Maale aastal
Proterosoikumide ajastu
Mesosoikumi ajastu
Tsenosoikumi ajastu
Proterosoikum
Mesosoikum
Paleosoikum
Tsenosoikum
20. Arvestatakse proterosoikumi suurimaid sündmusi
Eukarüootide teke
Õistaimede tekkimine
Esimeste akordide tekkimine
21. Pinnase moodustumise protsess Maal oli tingitud
Vee ringkäik looduses
Litosfääri ülemise kihi populatsioon organismide poolt
Organismide surm
Tahkete kivimite hävitamine koos liiva ja savi moodustumisega
22. Archeas olid laialt levinud
Roomajad ja sõnajalad
Bakterid ja tsüanobakterid
23. aastal ilmusid maale taimed, loomad ja seened
Proterosoikum
Paleosoikum
Mesosoikum
24. Proterosoikum – ajastu
Imetajad ja putukad
Vetikad ja koelenteraadid
Esimesed maismaataimed
Roomajate domineerimine
Aatomitest ja keemilistest elementidest
Looduses pole midagi muud
ei siin ega seal, kosmilises sügavuses:
kõike – väikestest liivateradest planeetideni –
elementidest on ühtlane.
SP Štšipatšov, "Mendelejevi lugemine".
Keemias muus kui terminites "aatom" ja "molekul" seda terminit kasutatakse sageli "element"... Mis on neil mõistetel ühist ja kuidas need erinevad?
Keemiline element – need on sama tüüpi aatomid . Näiteks kõik vesinikuaatomid on vesiniku element; kõik hapniku ja elavhõbeda aatomid on vastavalt hapnik ja elavhõbe.
Praegu on teada rohkem kui 107 tüüpi aatomeid, see tähendab rohkem kui 107 keemilist elementi. On vaja eristada mõisteid "keemiline element", "aatom" ja "lihtne aine"
Lihtsad ja keerulised ained
Eristatakse elementaarset koostist lihtsad ained mis koosneb ühe elemendi aatomitest (H 2, O 2, Cl 2, P 4, Na, Cu, Au) ja komplekssed ained mis koosneb erinevate elementide (H 2 O, NH 3, OF 2, H 2 SO 4, MgCl 2, K 2 SO 4) aatomitest.
Praegu on teada 115 keemilist elementi, mis moodustavad umbes 500 lihtainet.
Looduslik kuld on lihtne aine.
Nimetatakse ühe elemendi võimet eksisteerida erinevate omaduste poolest erinevate lihtainete kujul allotroopia Näiteks elemendil hapnik O on kaks allotroopset vormi – dihapnik O 2 ja osoon O 3, mille molekulides on erinev arv aatomeid.
Elemendi süsinik C allotroopsed vormid - teemant ja grafiit - erinevad oma kristallide struktuuri poolest. Allotroopia põhjuseid on teisigi.
keemilised ühendid näiteks elavhõbe(II)oksiid HgO (saadud lihtainete aatomite - elavhõbeda Hg ja hapniku O 2 kombineerimisel), naatriumbromiid (saadud lihtainete - naatrium Na ja broom Br 2 aatomite kombineerimisel).
Niisiis, ülaltoodu kokkuvõtteks. Aine molekule on kahte tüüpi:
1. Lihtne- selliste ainete molekulid koosnevad sama tüüpi aatomitest. Keemilistes reaktsioonides ei saa nad laguneda, moodustades mitut lihtsamat ainet.
2. Kompleksne- selliste ainete molekulid koosnevad erinevat tüüpi aatomitest. Keemilistes reaktsioonides võivad need laguneda, moodustades lihtsamaid aineid.
Erinevus mõistete "keemiline element" ja "lihtne aine" vahel
Eristada mõisteid "keemiline element" ja "Lihtne aine" see on võimalik lihtsate ja keeruliste ainete omaduste võrdlemisel. Näiteks lihtne aine - hapnikku- värvitu gaas, mis on vajalik hingamiseks, põlemise toetamiseks. Lihtaine hapniku väikseim osake on molekul, mis koosneb kahest aatomist. Hapnik on ka süsinikmonooksiidi (süsinikmonooksiidi) ja vee osa. Vee ja vingugaasi koostisesse kuulub aga keemiliselt seotud hapnik, millel ei ole lihtaine omadusi, eelkõige ei saa seda kasutada hingamiseks. Kalad näiteks hingavad mitte keemiliselt seotud hapnikku, mis on veemolekuli osa, vaid selles lahustunud vaba hapnikku. Seetõttu tuleks mis tahes keemiliste ühendite koostise osas mõista, et need ühendid ei sisalda lihtsaid aineid, vaid teatud tüüpi aatomeid, see tähendab vastavaid elemente.
Keeruliste ainete lagunemisel võivad aatomid vabaneda vabas olekus ja ühineda, moodustades lihtsaid aineid. Lihtained koosnevad ühe elemendi aatomitest. "Keemilise elemendi" ja "lihtaine" mõistete erinevust kinnitab ka asjaolu, et ühest ja samast elemendist võib moodustada mitu lihtainet. Näiteks võivad hapnikuelemendi aatomid moodustada kaheaatomilisi hapnikumolekule ja kolmeaatomilisi molekule - osooni. Hapnik ja osoon on täiesti erinevad lihtained. See seletab tõsiasja, et lihtsaid aineid tuntakse palju rohkem kui keemilisi elemente.
Kasutades mõistet "keemiline element", saate lihtsatele ja keerukatele ainetele anda järgmise määratluse:
Lihtained on need, mis koosnevad ühe keemilise elemendi aatomitest.
Komplekssed ained on need, mis koosnevad erinevate keemiliste elementide aatomitest.
Erinevus mõistete "segu" ja "keemiline ühend" vahel
Sageli nimetatakse keerulisi aineid keemilised ühendid.
Proovige vastata küsimustele:
1. Mille poolest erineb segu koostis keemilistest ühenditest?
2. Võrdle segude ja keemiliste ühendite omadusi?
3. Kuidas saab segu ja keemilist ühendit jagada selle koostisosadeks?
4. Kas segu ja keemilise ühendi moodustumise kohta on võimalik hinnata väliste märkide järgi?
Segude ja kemikaalide võrdlevad omadused
|
Küsimused segude võrdlemiseks keemiliste ühenditega |
Võrdlus |
|
|
Segud |
Keemilised ühendid |
|
|
Mis vahe on segu koostises keemilistest ühenditest? |
Aineid võib segada mis tahes vahekorras, s.t. segude muutuv koostis |
Keemiliste ühendite koostis on konstantne. |
|
Võrrelge segude ja keemiliste ühendite omadusi? |
Segudes olevad ained säilitavad oma omadused |
Ained, mis moodustavad ühendeid, ei säilita oma omadusi, kuna tekivad muude omadustega keemilised ühendid |
|
Milliseid meetodeid saab jagada segu koostisosadeks ja keemiliseks ühendiks? |
Aineid saab eraldada füüsikaliste vahenditega |
Keemilisi ühendeid saab lagundada ainult keemiliste reaktsioonide abil |
|
Kas segu ja keemilise ühendi moodustumise kohta on võimalik hinnata väliste märkide järgi? |
Mehaaniline segamine ei tekita kuumust ega muid keemiliste reaktsioonide tunnuseid |
Keemilise ühendi teket saab hinnata keemiliste reaktsioonide tunnuste järgi |
Ülesanded konsolideerimiseks
I. Töö simulaatoritega
II. Lahendage ülesanne
NaCl, H 2 SO 4, K, S 8, CO 2, O 3, H 3 PO 4, N 2, Fe.
Selgitage oma valikut igal konkreetsel juhul.
III. Vasta küsimustele
№1
Kui palju lihtsaid aineid on valemite seeriasse kirjutatud:
H 2 O, N 2, O 3, HNO 3, P 2 O 5, S, Fe, CO 2, KOH.
№2
Mõlemad ained on keerulised:
A) C (kivisüsi) ja S (väävel);
B) CO 2 (süsinikdioksiid) ja H 2 O (vesi);
B) Fe (raud) ja CH4 (metaan);
D) H2SO4 (väävelhape) ja H2 (vesinik).
№3
Valige õige väide:
Lihtained koosnevad sama tüüpi aatomitest.
A) Õige
B) Vale
№4
Segudele on iseloomulik, et
A) neil on püsiv koosseis;
B) "Segus" olevad ained ei säilita oma individuaalseid omadusi;
C) "Segudes" olevaid aineid saab eraldada füüsikaliste omaduste järgi;
D) "Segudes" olevaid aineid saab eraldada keemilise reaktsiooniga.
№5
"Keemiliste ühendite" puhul on iseloomulik järgmine:
A) Muutuv koostis;
B) "keemilise ühendi" koostises olevaid aineid saab eraldada füüsikaliste meetoditega;
C) Keemilise ühendi teket saab hinnata keemiliste reaktsioonide tunnuste järgi;
D) Püsiv koostis.
№6
Millisel juhul me räägime raud kuidas oleks keemiline element?
A) Raud on metall, mida tõmbab magnet;
B) raud on osa roostest;
C) rauda iseloomustab metalliline läige;
D) Raudsulfiidi koostis sisaldab ühte rauaaatomit.
№7
Millisel juhul räägitakse hapnikust kui lihtsast ainest?
A) Hapnik on gaas, mis toetab hingamist ja põlemist;
B) Kalad hingavad vees lahustunud hapnikku;
C) hapnikuaatom on osa veemolekulist;
D) Hapnik on osa õhust.
Elus oleme ümbritsetud mitmesuguste kehade ja objektidega. Näiteks siseruumides on see aken, uks, laud, pirn, tass, tänaval - auto, valgusfoor, asfalt. Iga keha või objekt on valmistatud ainest. See artikkel räägib sellest, mis aine on.
Mis on keemia?
Vesi on asendamatu lahusti ja stabilisaator. Sellel on tugev soojusmahtuvus ja soojusjuhtivus. Veekeskkond on soodne põhilisteks keemilisteks reaktsioonideks. See on läbipaistev ja praktiliselt vastupidav kokkusurumisele.
Mis vahe on anorgaanilistel ja orgaanilistel ainetel?
Nende kahe ainerühma vahel ei ole eriti suuri väliseid erinevusi. Peamine erinevus seisneb struktuuris, kus anorgaanilistel ainetel on mittemolekulaarne struktuur ja orgaanilistel ainetel on molekulaarne struktuur.
Anorgaanilised ained on mittemolekulaarse struktuuriga, seetõttu iseloomustavad neid kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Need ei sisalda süsinikku. Nende hulka kuuluvad väärisgaasid (neoon, argoon), metallid (kaltsium, kaltsium, naatrium), amfoteersed ained (raud, alumiinium) ja mittemetallid (räni), hüdroksiidid, kahekomponentsed ühendid, soolad.
Molekulaarstruktuuriga orgaanilised ained. Neil on üsna madal sulamistemperatuur ja need lagunevad kuumutamisel kiiresti. Need koosnevad peamiselt süsinikust. Erandid: karbiidid, karbonaadid, süsinikoksiidid ja tsüaniidid. Süsinik võimaldab moodustada tohutul hulgal kompleksühendeid (neid on looduses teada üle 10 miljoni).
Enamik nende klassidest kuulub bioloogilise päritoluga (süsivesikud, valgud, lipiidid, nukleiinhapped). Nende ühendite hulka kuuluvad lämmastik, vesinik, hapnik, fosfor ja väävel.
Et mõista, mis aine on, on vaja ette kujutada, millist rolli see meie elus mängib. Teiste ainetega suheldes moodustab see uusi. Ilma nendeta on ümbritseva maailma eluline tegevus lahutamatu ja mõeldamatu. Kõik esemed koosnevad teatud ainetest, seega mängivad nad meie elus olulist rolli.
Loodus areneb dünaamiliselt, elus ja inertses aines toimuvad pidevalt transformatsiooniprotsessid. Kõige olulisemad muutused on need, mis mõjutavad aine koostist. Kivimite teke, keemiline erosioon, planeedi sünd või imetajate hingamine on kõik jälgitavad protsessid, mis toovad kaasa muutusi teistes ainetes. Vaatamata erinevustele on neil kõigil midagi ühist: muutused molekulaarsel tasandil.
- Elemendid ei kaota oma identiteeti keemiliste reaktsioonide käigus. Nendes reaktsioonides osalevad ainult aatomite väliskesta elektronid, samas kui aatomite tuumad jäävad muutumatuks.
- Elemendi reaktsioonivõime keemilisele reaktsioonile sõltub elemendi oksüdatsiooniastmest. Tavalistes keemilistes reaktsioonides käituvad Ra ja Ra 2+ täiesti erinevalt.
- Elemendi erinevatel isotoopidel on peaaegu sama keemiline reaktsioonivõime.
- Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub suuresti temperatuurist ja rõhust.
- Keemilist reaktsiooni saab tagasi pöörata.
- Keemiliste reaktsioonidega kaasnevad suhteliselt väikesed energiamuutused.
Tuumareaktsioonid
- Tuumareaktsioonide käigus toimuvad aatomite tuumad muutused ja selle tulemusena tekivad uued elemendid.
- Elemendi reaktsioonivõime tuumareaktsioonile ei sõltu praktiliselt elemendi oksüdatsiooniastmest. Näiteks Ra või Ra 2+ ioonid Ka C 2-s käituvad tuumareaktsioonides sarnaselt.
- Tuumareaktsioonides käituvad isotoobid täiesti erineval viisil. Näiteks U-235 lõhustub rahulikult ja lihtsalt, U-238 aga mitte.
- Tuumareaktsiooni kiirus ei sõltu temperatuurist ja rõhust.
- Tuumareaktsiooni ei saa tühistada.
- Tuumareaktsioonidega kaasnevad suured energiamuutused.
Erinevus keemilise ja tuumaenergia vahel
- Potentsiaalne energia, mida saab muuta muudeks vormideks, on sidemete moodustumisel peamiselt soojus ja valgus.
- Mida tugevam on side, seda suurem on muundatud keemiline energia.
- Tuumaenergia ei ole seotud keemiliste sidemete moodustumisega (mis on tingitud elektronide vastastikmõjust)
- Võib muutuda muudeks vormideks, kui aatomituumas toimub muutus.
Tuumamuutused toimuvad kõigis kolmes põhiprotsessis:
- Tuuma lõhenemine
- Kahe tuuma liitumine uue tuuma moodustamiseks.
- Suure energiaga elektromagnetkiirguse (gammakiirguse) vabanemine, luues samast tuumast stabiilsema versiooni.
Energia muundamise võrdlus
Keemilise plahvatuse käigus vabanenud (või muundatud) keemilise energia hulk on:
- 5 kJ iga grammi TNT kohta
- Vabanenud aatomipommi tuumaenergia hulk: 100 miljonit kJ iga uraani või plutooniumi grammi kohta
Üks peamisi erinevusi tuuma- ja keemiliste reaktsioonide vahel on seotud sellega, kuidas reaktsioon aatomis toimub. Kui tuumareaktsioon toimub aatomi tuumas, siis aatomis olevad elektronid vastutavad toimuva keemilise reaktsiooni eest.
Keemilised reaktsioonid hõlmavad järgmist:
- Edasikandumine
- Kaotused
- Kasu
- Elektronide eraldamine
Aatomiteooria järgi seletatakse ainet ümberkorraldamise tulemusena uute molekulide saamiseks. Keemilises reaktsioonis osalevad ained ja nende moodustumise proportsioonid on väljendatud vastavates keemilistes võrrandites, mis on erinevate keemiliste arvutuste aluseks.
Tuumareaktsioonid vastutavad tuuma lagunemise eest ja neil pole elektronidega mingit pistmist. Kui tuum laguneb, võib see neutronite või prootonite kadumise tõttu minna teisele aatomile. Tuumareaktsioonis interakteeruvad prootonid ja neutronid tuumas. Keemilistes reaktsioonides reageerivad elektronid väljaspool tuuma.
Igasugust lõhustumist või sulandumist võib nimetada tuumareaktsiooni tulemuseks. Uus element tekib prootoni või neutroni toimel. Keemilise reaktsiooni tulemusena muutub aine elektronide toimel üheks või mitmeks aineks. Uus element tekib prootoni või neutroni toimel.
Kui võrrelda energiat, siis keemiline reaktsioon hõlmab ainult madalat energiamuutust, samas kui tuumareaktsioonil on väga suur energiamuutus. Tuumareaktsioonis on energeetilise suuruse muutused 10 ^ 8 kJ. See on keemilistes reaktsioonides 10–10 ^ 3 kJ / mol.
Kuigi mõned elemendid muudetakse tuumas teisteks, jääb aatomite arv kemikaalis muutumatuks. Tuumareaktsioonis reageerivad isotoobid erineval viisil. Kuid keemilise reaktsiooni tulemusena reageerivad ka isotoobid.
Kuigi tuumareaktsioon on keemilistest ühenditest sõltumatu, sõltub keemiline reaktsioon suuresti keemilistest ühenditest.
Kokkuvõte
- Aatomi tuumas toimub tuumareaktsioon, keemiliste ühendite eest vastutavad aatomis olevad elektronid.
- Keemilised reaktsioonid hõlmavad - elektronide ülekandmist, kadumist, võimendamist ja eraldamist, ilma tuuma protsessi kaasamata. Tuumareaktsioonid hõlmavad tuuma lagunemist ja neil pole elektronidega mingit pistmist.
- Tuumareaktsioonis reageerivad prootonid ja neutronid tuuma sees, keemilistes reaktsioonides elektronid väljaspool tuuma.
- Energiate võrdlemisel kasutab keemiline reaktsioon ainult madalat energiamuutust, tuumareaktsioonil aga väga suur energiamuutus.
Laadimine ...