Conceitos e exemplos de separabilidade química

Podemos definir o divisibilidade em química como uma propriedade da matéria que permite que ela seja separada em porções menores (Miller, 1867).

Para entender o conceito, podemos dar um exemplo. Se pegarmos um pedaço de pão e cortá-lo ao meio de novo e de novo, chegaremos a um bloco fundamental de matéria que não pode mais ser dividido? Essa questão está presente nas mentes dos cientistas e filósofos há milhares de anos.

Origem e conceito de divisibilidade química

Durante muito tempo debatido se o material era composto de partículas (que agora conhecido como átomos), no entanto, a ideia geral foi que o sujeito era um continuum poderia ser dividido.

Este conceito generalizado tornou-se uma vítima de cientistas brilhantes zombaria como James Clerk Maxwell (equações de Maxwell) e Ludwig Boltzmann (distribuição de Boltzmann) arrastou a primeira coisa a loucura ea segunda ao suicídio.

No século aC V, o filósofo grego Leucipo e seu aluno Demócrito átomos palavra usada para designar o menor pedaço individual de matéria e propôs que o mundo não consiste de mais de átomos em movimento.

Essa teoria atômica inicial diferia das versões posteriores, pois incluía a idéia de uma alma humana composta de um tipo de átomo mais refinado distribuído por todo o corpo.

A teoria atômica entrou em declínio na Idade Média, mas reviveu no início da revolução científica no século XVII.

Isaac Newton, por exemplo, acreditava que a matéria consistia em "partículas sólidas, maciças, duras, impenetráveis ​​e móveis".

A divisibilidade pode ser dada por métodos diferentes, o mais comum é a divisibilidade por métodos físicos, por exemplo, cortar uma maçã com uma faca.

No entanto, a divisibilidade também pode ocorrer por métodos químicos em que a matéria seria separada em moléculas ou átomos.

10 exemplos de divisibilidade química

1- Dissolver o sal na água

Quando um sal é dissolvido, por exemplo, cloreto de sódio em água, ocorre um fenômeno de solvatação onde as ligações iônicas no sal se desfazem:

NaCl → Na⁺ + Cl^-

Ao dissolver apenas um grão de sal na água, ele será separado em bilhões de íons cloreto e sódio em solução.

2- Oxidação de metais em meio ácido

Todos os metais, por exemplo magnésio ou zinco, reagem com ácidos, por exemplo ácido clorídrico diluído para dar bolhas de hidrogénio e uma solução incolor do cloreto de metal.

Mg + HCl → Mg²⁺ + Cl^- + H₂

O ácido oxida o metal separando as ligações metálicas para obter íons em solução (BBC, 2014).

3- Hidrólise de Ésteres

Hidrólise é a quebra de uma ligação química por meio de água. Um exemplo é a hidrólise de hidrólise de éster, onde estes são divididos em duas moléculas, um álcool e um ácido carboxílico (Clark, 2016).

4- reações de eliminação

Uma reação de eliminação faz exatamente o que diz: remove átomos de uma molécula. Isso é feito para criar uma ligação dupla carbono-carbono. Isso pode ser feito usando uma base ou um ácido (Foist, S.F.).

Pode ocorrer em um passo concertada (abstracção do protão a C.alpha enquanto ocorre a clivagem da ligação Cp-X), ou em dois passos (clivagem da ligação Cp-X ocorre primeiro para formar um intermediário carbocatião, que é então "desligado" pela abstração do próton no carbono alfa) (Soderberg, 2016).

5- Reacção enzimática da aldolase

Na fase de preparação da glicólise, uma molécula de glicose é dividido em duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato (G3P) utilizando 2 de ATP.

A enzima responsável por esta incisão é aldolase, que através de uma condensação inversa corta a molécula de frutose-1,6-bifosfato em uma molécula e uma molécula de fosfato de di-hidroxiacetona G3P que é subsequentemente isomerizada para formar outra molécula G3P

6- Degradação de biomoléculas

Não só a glicólise, mas todas as biomoléculas em reacções de degradação do catabolismo são exemplos de divisibilidade química.

Isto é porque se baseiam em moléculas grandes, tais como hidratos de carbono, ácidos gordos e proteínas para produzir menor como acetil-CoA, que entra no ciclo do ácido cítrico para a produção de energia na forma de moléculas de ATP.

7- Reações de combustão

Este é outro exemplo de divisibilidade química, uma vez que moléculas complexas como propano ou butano reagem com o oxigênio para produzir CO₂ e água:

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

A degradação de biomoléculas pode ser considerada uma reação de combustão, uma vez que os produtos finais são CO₂ e água, no entanto, estes ocorrem em muitos passos com diferentes intermediários.

8- centrifugação de sangue

A separação dos diferentes componentes do sangue é um exemplo de divisibilidade.Apesar de ser um processo físico, acho interessante o exemplo porque, por centrifugação, os componentes são separados por diferença de densidade.

Os componentes mais densos, o soro com os glóbulos vermelhos, permanecerão no fundo do tubo de centrifugação, enquanto os menos densos, o plasma, permanecerão no topo.

9- tampão de bicarbonato

Bicarbonato de sódio, HCO₃^- É o principal meio de transporte de CO₂ no organismo produto de reações de degradação metabólica.

Este composto reage com um próton do meio para produzir ácido carbônico que é então dividido em CO2 e água:

HCO₃^- + H⁺ D H₂CO₃ D CO₂ + H₂O

Como as reações são reversíveis, esse é um meio pelo qual o organismo, através da respiração, controla o pH fisiológico para evitar processos de alcalose ou acidose.

10- Divisão do átomo ou fissão nuclear

No caso de um núcleo massivo (como o urânio-235) ser quebrado (fissões), isso resultará em um rendimento líquido de energia.

Isso ocorre porque a soma das massas dos fragmentos será menor que a massa do núcleo de urânio (Fissão Nuclear, S.F.).

No caso em que a massa dos fragmentos é igual ou maior que a do ferro no pico da curva de energia de ligação, as partículas nucleares serão mais fortemente ligadas do que no núcleo de urânio e que a diminuição de massa ocorre em a forma de energia de acordo com a equação de Einstein.

Para elementos mais leves que o ferro, a fusão produzirá energia. Esse conceito levou à criação da bomba atômica e energia nuclear (AJ Software & Multimedia, 2015).

Referências

1. AJ Software & Multimedia. (2015). Fissão Nuclear: Básico. Recuperado de atomicarchive.com.
2. (2014). Reações de ácidos. Retirado de bbc.co.uk
3. Clark, J. (2016, janeiro). ÉSTERES HIDRÁULICOS Retirado de chemguide.co.uk
4. Foist, L. (S.F.). Reações de Eliminação em Química Orgânica. Retirado de study.com.
5. Miller, W. A. ​​(1867). Elementos de Química: Teórica e Prática, Parte 1. Nova Iorque: John Wiley e filho.
6. Fissão Nuclear (S.F.). Recuperado da hiperfísica.
7. Pratt, D. (1997, novembro). A Divisibilidade Infinita da Matéria. Retirado de davidpratt.info.
8. Soderberg, T. (2016, 31 de maio). Eliminação pelos mecanismos E1 e E2. Retirado de chem.libretext.