Chemie kan veel betekenen. Op dit moment zie je het waarschijnlijk als de studie van hoe stoffen (atomen en moleculen) op elkaar inwerken het meest intieme, en meestal onzichtbare, niveau, en iets waar je zelfs formeel voor kunt studeren en studeren leven. Het kunnen ook de ongewoon "reactieve" gevoelens zijn tussen twee aangetrokken individuen. Het kan de klas zijn waar je in zit, naast iemand met wie je misschien zelfs scheikunde hebt.
Woordspeling terzijde, chemie aan de oppervlakte lijkt op een assortiment van vaak willekeurig door elkaar gegooide letters en cijfers. Dat kun je natuurlijk ook van elk boek of elke website zeggen. In feite is de waarde van scheikunde juist haar elegante ordelijkheid en voorspelbaarheid (in de juiste handen, dat wil zeggen, en met veiligheid altijd in het achterhoofd).
Hoe ervaar jij dagelijks de voordelen van chemie en chemische processen? Welnu, de vijf hieronder zijn slechts oppervlakkig, maar ze vertegenwoordigen een productieve start voor het waarderen van de dagelijkse activiteiten waarin deze prachtig gestructureerde wetenschappelijke discipline een rol speelt.
Ademhalingsreacties
Ademhaling is niet precies het ademen (dat heet ventilatie), maar is in plaats daarvan de naam voor de reeks chemische reacties die glucose (C6H12O6), wat het eindproduct is van de voedselvertering die alle cellen als voedingsstof gebruiken.
Bij mensen en andere meercellige organismen resulteert aerobe ademhaling in de mitochondriën van cellen in de productie van ATP (adenosinetrifosfaat), de "energievaluta" van cellen. Zonder zuurstof (O2), kunnen cellen een zeer beperkte hoeveelheid ATP uit glucose produceren.
De volledig uitgebalanceerde chemische reactie van aërobe ademhaling is:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 36 (of 38) ATP
Glucose wordt in aanwezigheid van zuurstof afgebroken tot koolstofdioxide en water, waarbij energie vrijkomt.
Fotosynthese reacties
Je haalt glucose uit voedsel; planten, die geen mond hebben, moeten ze zelf maken, want ze hebben het ook nodig voor aerobe ademhaling, maar ook voor groei en andere metabolische activiteiten. Planten doen dit door CO. te "inademen"2 (handig, een afvalproduct van het metabolisme van dieren dat in overvloedige hoeveelheden beschikbaar is) in hun bladeren en met behulp van het pigment chlorofyl en zonlicht om glucose te assembleren uit deze CO2:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6+ 6 O2
Zoals je kunt zien, is dit de omgekeerde reactie van aerobe ademhaling. Bijgevolg vormen ademhaling en fotosynthese samen de koolstof cyclus.
Oxidatie reacties
Al dat ongelukkige, schilferige, kastanjebruine metaal dat rondrijdt op goed verweerde auto's is het resultaat van een soort reactie die bekend staat als oxidatie. De ijzer (Fe) atomen in staal en andere metalen kunnen, indien blootgesteld aan lucht en vocht, geleidelijk veranderen in verschillende oxiden van ijzer, wat resulteert in het bekende fenomeen dat bekend staat als roesten.
Gemeenschappelijk roesten kan worden samengevat door de reactie:
4 Fe2++ O2 + 6 H2O ⟶ 2 Fe2O3H2O + 8 H+
Kookreacties
De chemie van koken is het spul van hele schoolboeken, maar in het algemeen is koken een kwestie van: bruin worden (zoals bij het bakken van brood) gebeurt het beste onder droge omstandigheden en bij temperaturen boven ongeveer 130 ℃. Frituren, bakken, grillen of braden heeft de neiging om voedsel bruin te maken via een groep processen genaamd Maillard-reacties.
In de magnetron, koken en stomen overschrijden de interne voedseltemperaturen zelden 100 ℃, en bruin worden is het resultaat van andere processen.
Brandreacties
Brand is het gevolg van plotselinge reacties die afhankelijk zijn van een aantal randvoorwaarden: Warmte, brandstof en zuurstof moeten in voldoende hoeveelheden aanwezig zijn. Het brandstof- en zuurstofmengsel kan worden geoptimaliseerd om hoge verbrandingssnelheden te creëren. Als je een vuur ziet branden, geniet je van de aanblik van een reeks kettingoxidatiereacties.
Wanneer brandstof of zuurstof uit het systeem wordt verwijderd, zal het vuur snel worden geblust bij gebrek aan reactanten, hoewel dit in de praktijk natuurlijk moeilijk kan zijn om snel en veilig te doen in het geval van ongeplande of kwaadwillige set branden.