Chimia poate însemna o mulțime de lucruri. În acest moment, probabil că vă gândiți la asta ca la studiul modului în care interacționează substanțele (atomi și molecule) cel mai intim și, de obicei, invizibil, nivel și ceva la care poți chiar să te specializezi și să studiezi formal viaţă. Poate fi și sentimentele neobișnuit de „reactive” dintre doi indivizi atrași. Ar putea fi clasa în care stai, lângă o persoană cu care s-ar putea chiar să ai chimie.
Cu excepția jocului de cuvinte, chimia la suprafață arată ca un sortiment de litere și cifre adeseori aleatoriu. Desigur, ai putea spune același lucru despre orice carte sau site web. De fapt, însăși valoarea chimiei este ordinea și predictibilitatea elegantă (în mâinile potrivite, adică și cu siguranța întotdeauna în minte).
Cum experimentați beneficiile chimiei și ale proceselor chimice în fiecare zi? Ei bine, cei cinci de mai jos doar zgârie suprafața, dar reprezintă un început productiv spre aprecierea activităților zilnice în care joacă un rol această disciplină științifică minunat structurată.
Reacții de respirație
Respirația nu este tocmai actul respirației (asta se numește ventilație), ci este numele denumirii seriei de reacții chimice care transformă glucoza (C6H12O6), care este produsul final al digestiei alimentelor pe care toate celulele îl folosesc ca nutrient.
La om și alte organisme multicelulare, respirația aerobă în mitocondriile celulelor are ca rezultat producerea de ATP (adenozin trifosfat), „moneda energetică” a celulelor. Fără oxigen (O2), celulele pot produce o cantitate foarte limitată de ATP din glucoză.
Reacția chimică echilibrată completă a respirației aerobe este
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 36 (sau 38) ATP
Glucoza este descompusă în prezența oxigenului în dioxid de carbon și apă, eliberând energie în acest proces.
Reacții de fotosinteză
Obțineți glucoză din alimente; plantele, lipsite de gură, trebuie să-și facă propria lor, deoarece au nevoie de ea și pentru respirația aerobă, precum și pentru creștere și alte activități metabolice. Plantele fac acest lucru prin "inhalarea" CO2 (convenabil, un produs rezidual al metabolismului animal disponibil în cantități abundente) în frunzele lor și folosind pigmentul clorofilă și lumina soarelui pentru a asambla glucoza din acest CO2:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6+ 6 O2
După cum puteți vedea, aceasta este reacția inversă a respirației aerobe. În consecință, respirația și fotosinteza formează împreună ciclul carbonului.
Reacții de oxidare
Toate acele nefericite metale fulgiante, de culoarea maronului, care circulă pe mașini bine degradate, sunt rezultatul unui fel de reacție cunoscută sub numele de oxidare. Atomii de fier (Fe) din oțel și alte metale, dacă sunt expuși la aer și umiditate, se pot transforma treptat în diferiți oxizi de fier, rezultând fenomenul familiar cunoscut sub numele de rugină.
Ruginirea obișnuită poate fi rezumată prin reacție:
4 Fe2++ O2 + 6 H2O ⟶ 2 Fe2O3⋅H2O + 8 H+
Reacții de gătit
Chimia gătitului este chestia manualelor întregi, dar, în general, gătitul care implică rumenirea (la fel ca la coacerea pâinii) apare cel mai bine în condiții uscate și la temperaturi peste aproximativ 130 ℃. Prăjirea, coacerea, prepararea la grătar sau prăjirea tinde să rumenească alimentele printr-un grup de procese numite Reacții Maillard.
În cuptorul cu microunde, fierbere și abur, temperaturile interne ale alimentelor depășesc rareori 100 ℃, iar orice rumenire este rezultatul altor procese.
Reacții la foc
Focul este rezultatul reacțiilor bruște care se bazează pe un set de condiții prealabile: căldura, combustibilul și oxigenul trebuie să fie prezente în cantități suficiente. Amestecul de combustibil și oxigen poate fi optimizat pentru a crea rate de ardere ridicate. Când priviți cum arde un incendiu, vă bucurați de vederea unei serii de reacții de oxidare în lanț.
Când fie combustibilul, fie oxigenul este îndepărtat din sistem, focul se va stinge rapid din lipsă de reactanți, deși, în practică, acest lucru poate fi dificil de realizat rapid și în condiții de siguranță în caz de neplanificare sau de stabilire răuvoitoare incendii.