La chimica può significare molte cose. A questo punto, probabilmente lo stai pensando come lo studio di come le sostanze (atomi e molecole) interagiscono a il livello più intimo, e solitamente invisibile, e qualcosa in cui puoi persino specializzarti e studiare formalmente per vita. Possono anche essere i sentimenti insolitamente "reattivi" tra due individui attratti. Potrebbe essere la classe in cui ti siedi, accanto a una persona con cui potresti anche avere chimica.
Giochi di parole a parte, la chimica in superficie sembra un assortimento di lettere e numeri spesso mescolati casualmente. Certo, potresti dire lo stesso di qualsiasi libro o sito web. In effetti, il valore stesso della chimica è la sua elegante ordinanza e prevedibilità (nelle mani giuste, cioè, e con la sicurezza sempre in mente).
Come vivi ogni giorno i benefici della chimica e dei processi chimici? Ebbene, i cinque sottostanti graffiano solo la superficie, ma rappresentano un inizio produttivo per apprezzare le attività quotidiane in cui questa disciplina scientifica meravigliosamente strutturata gioca un ruolo.
Reazioni respiratorie
La respirazione non è precisamente l'atto della respirazione (che si chiama ventilazione) ma è invece il nome della serie di reazioni chimiche che convertono il glucosio (C6H12oh6), che è il prodotto finale della digestione degli alimenti che tutte le cellule utilizzano come nutriente.
Negli esseri umani e in altri organismi multicellulari, la respirazione aerobica nei mitocondri delle cellule porta alla produzione di ATP (adenosina trifosfato), la "moneta energetica" delle cellule. Senza ossigeno (O2), le cellule possono produrre una quantità molto limitata di ATP dal glucosio.
La reazione chimica bilanciata completa della respirazione aerobica è
C6H12oh6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 36 (o 38) ATP
Il glucosio viene scomposto in presenza di ossigeno in anidride carbonica e acqua, liberando energia nel processo.
Reazioni di fotosintesi
Ottieni glucosio dal cibo; le piante, prive di bocche, devono costruirsele da sole, perché ne hanno bisogno anche per la respirazione aerobica, oltre che per la crescita e altre attività metaboliche. Le piante lo fanno "inalando" CO2 (convenientemente, un prodotto di scarto del metabolismo animale disponibile in abbondanti quantità) nelle loro foglie e utilizzando il pigmento clorofilla e la luce solare per assemblare il glucosio da questo CO2:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12oh6+ 6 O2
Come puoi vedere, questa è la reazione inversa della respirazione aerobica. Di conseguenza, la respirazione e la fotosintesi insieme costituiscono il ciclo del carbonio.
Reazioni di ossidazione
Tutto quello sfortunato metallo traballante e color marrone che gira su automobili ben stagionate è il risultato di una sorta di reazione nota come ossidazione. Gli atomi di ferro (Fe) nell'acciaio e in altri metalli, se esposti all'aria e all'umidità, possono cambiare gradualmente in diversi ossidi di ferro, provocando il noto fenomeno noto come ruggine.
La ruggine comune può essere riassunta dalla reazione:
4 Fe2++ O2 + 6 H2O ⟶ 2 Fe2oh3H2O + 8 H+
Reazioni di cottura
La chimica della cucina è roba da libri di testo, ma in generale la cucina che coinvolge la doratura (come nella cottura del pane) avviene meglio in condizioni asciutte e a temperature superiori a circa 130 ℃. Friggere, cuocere al forno, grigliare o arrostire tende a dorare il cibo attraverso un gruppo di processi chiamati Reazioni di Maillard.
Nella cottura a microonde, bollitura e cottura a vapore, le temperature interne degli alimenti raramente superano i 100 ℃ e qualsiasi doratura è il risultato di altri processi.
Reazioni al fuoco
Il fuoco è il risultato di reazioni improvvise basate su una serie di precondizioni: calore, carburante e ossigeno devono essere presenti in quantità sufficienti. La miscela di carburante e ossigeno può essere ottimizzata per creare tassi di combustione elevati. Quando guardi un fuoco bruciare, ti stai godendo la vista di una serie di reazioni di ossidazione a catena.
Quando il carburante o l'ossigeno vengono rimossi dal sistema, l'incendio si estingue rapidamente per mancanza di reagenti, anche se in pratica questo ovviamente può essere difficile da fare in modo rapido e sicuro in caso di impostazione imprevista o maliziosa incendi.