Chemie kann vieles bedeuten. An dieser Stelle denken Sie wahrscheinlich daran, wie Substanzen (Atome und Moleküle) miteinander interagieren die intimste und normalerweise unsichtbare Ebene und etwas, das Sie sogar als Hauptfach studieren und für das Sie formal studieren können Leben. Es können auch die ungewöhnlich "reaktiven" Gefühle zwischen zwei angezogenen Individuen sein. Es könnte die Klasse sein, in der Sie sitzen, neben einer Person, mit der Sie vielleicht sogar Chemie haben.
Abgesehen vom Wortspiel sieht die Chemie an der Oberfläche aus wie eine Ansammlung von oft zufällig zusammengeworfenen Buchstaben und Zahlen. Dasselbe kann man natürlich auch über jedes Buch oder jede Website sagen. Tatsächlich liegt der wahre Wert der Chemie in ihrer eleganten Ordnung und Vorhersehbarkeit (in den richtigen Händen, also immer mit Blick auf die Sicherheit).
Wie erleben Sie die Vorteile von Chemie und chemischen Prozessen täglich? Nun, die folgenden fünf kratzen nur an der Oberfläche, aber sie stellen einen produktiven Anfang dar, die täglichen Aktivitäten zu würdigen, an denen diese wunderbar strukturierte wissenschaftliche Disziplin beteiligt ist.
Atmungsreaktionen
Atmung ist nicht genau der Akt des Atmens (das wird Ventilation genannt), sondern ist stattdessen die Bezeichnung für eine Reihe chemischer Reaktionen, die Glukose (C6H12Ö6), welches das Endprodukt der Nahrungsverdauung ist, die alle Zellen als Nährstoff verwenden.
Beim Menschen und anderen vielzelligen Organismen führt die aerobe Atmung in den Mitochondrien der Zellen zur Produktion von ATP (Adenosintriphosphat), die "Energiewährung" der Zellen. Ohne Sauerstoff (O2) können Zellen eine sehr begrenzte Menge ATP aus Glukose produzieren.
Die vollständig ausgewogene chemische Reaktion der aeroben Atmung ist
C6H12Ö6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 36 (oder 38) ATP
Glukose wird in Gegenwart von Sauerstoff in Kohlendioxid und Wasser zerlegt und dabei Energie freigesetzt.
Photosynthesereaktionen
Sie erhalten Glukose aus der Nahrung; Pflanzen, die keinen Mund haben, müssen sie selbst herstellen, denn sie brauchen es auch für die aerobe Atmung sowie für das Wachstum und andere Stoffwechselaktivitäten. Pflanzen tun dies, indem sie CO. "einatmen"2 (praktischerweise ein Abfallprodukt des tierischen Stoffwechsels, das in reichlichen Mengen verfügbar ist) in ihre Blätter und verwenden das Pigment Chlorophyll und Sonnenlicht, um aus diesem CO. Glukose aufzubauen2:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12Ö6+ 6 O2
Wie Sie sehen können, ist dies die umgekehrte Reaktion der aeroben Atmung. Folglich bilden Atmung und Photosynthese zusammen die Kohlenstoffzyklus.
Oxidationsreaktionen
All das unglückliche, schuppige, kastanienbraune Metall, das auf gut verwitterten Autos herumfährt, ist das Ergebnis einer Art von Reaktion, die als Oxidation bekannt ist. Die Eisen (Fe)-Atome in Stahl und anderen Metallen können sich, wenn sie Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt werden, allmählich in verschiedene Eisenoxide, was zu dem bekannten Phänomen des Rostens führt.
Häufiges Rosten kann durch die Reaktion zusammengefasst werden:
4 Fe2++ Aus2 + 6 H2O ⟶ 2 Fe2Ö3H2O + 8 H+
Kochreaktionen
Die Chemie des Kochens ist der Stoff für ganze Lehrbücher, aber im Allgemeinen beinhaltet das Kochen Bräunung (wie beim Brotbacken) tritt am besten unter trockenen Bedingungen und bei Temperaturen über ca 130 ℃. Braten, Backen, Grillen oder Braten neigt dazu, Lebensmittel durch eine Gruppe von Prozessen, die als bezeichnet werden, zu bräunen Maillard-Reaktionen.
Beim Mikrowellen, Kochen und Dämpfen überschreiten die Innentemperaturen der Lebensmittel selten 100, und jede Bräunung ist das Ergebnis anderer Prozesse.
Feuerreaktionen
Feuer ist das Ergebnis plötzlicher Reaktionen, die auf eine Reihe von Voraussetzungen angewiesen sind: Wärme, Brennstoff und Sauerstoff müssen in ausreichender Menge vorhanden sein. Das Kraftstoff-Sauerstoff-Gemisch kann optimiert werden, um hohe Verbrennungsraten zu erzielen. Wenn Sie ein Feuer brennen sehen, genießen Sie den Anblick einer Reihe von Kettenoxidationsreaktionen.
Wenn entweder Brennstoff oder Sauerstoff aus dem System entfernt wird, wird das Feuer mangels Reaktanten schnell gelöscht, obwohl dies in der Praxis im Falle eines ungeplanten oder böswilligen Auftretens natürlich schwierig sein kann, schnell und sicher zu tun Feuer.