Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.8: Химические реакции
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Химические реакции
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

2.8: Химические реакции

Обзор

Химическая реакция – это процесс, с помощью которого связи в атомах веществ перестраиваются для генерации новых веществ. Материя не может быть создана или уничтожена в результате химической реакции – тот же тип и количество атомов, которые составляют реакционные средства, все еще присутствуют в продуктах. Просто перегруппировка химических связей производит новые соединения.

Химические реакции переставить атомы в новые вещества

Химическая реакция принимает стартовые материалы-реакционы- и изменяет их в различные вещества-продукты. Идентичности элементов одинаковы по обе стороны уравнения, но они расположены в разных веществах после реакции происходит. В химических реакциях связи между атомами ломаются и реформировались, что означает, что общие электроны между атомами перестраиваются. Реакции могут быть спонтанными, или они могут происходить только в присутствии источника энергии, например, тепла или света. Кроме того, макромолекулы могут выступать в качестве ферментов-катализаторов, которые значительно ускоряют химические реакции. Большинство биологических реакций займет слишком много времени, чтобы завершить без ферментов.

Химические реакции могут быть постоянными или обратимыми

Некоторые типы реакций будут действовать необратимо, пока все реагирующие не будут использованы, в то время как другие обратимы, с продуктами, которые могут быть преобразованы обратно в реаганты, если условия меняются. Некоторые виды химических реакций, такие как реакции горения или реакции осадков, которые образуют твердый продукт из двух растворенных веществ, как правило, продолжаются только в одном направлении. Примером необратимой реакции является сжигание углеводородного топлива в присутствии атмосферного кислорода, который производит тепловую и легкую энергию, углекислый газ и воду. Другие реакции происходят в любом направлении до тех пор, пока реакционы и продукты находятся в равновесии – точка, в которой нет чистых изменений в реакциоантах или продуктах.

Закон сохранения материи и сбалансированных химических уравнений

При химической реакции материя не может быть создана или уничтожена, что является принципом, известным как Закон о сохранении материи. Тем не менее, продукты, которые формируются часто содержат различные соотношения атомов, чем реакционы. Сбалансированное химическое уравнение составляет все атомы по обе стороны уравнения, добавляя коэффициенты к продуктам и реакционы до тех пор, пока общее количество каждого типа атома не будет равным по обе стороны уравнения. Коэффициент применяется ко всем атомам соединения, подобно математическому коэффициенту, применимому ко всем переменным, содержащимся в скобках. Например, реакция, которая генерирует воду из водородных и кислородных газов:

H2 и O2 и H2O

В этом несбалансированном уравнении с каждой стороны есть два атома водорода, но есть неравные количества атомов кислорода. Чтобы сбалансировать уравнение, коэффициенты добавляются так, что Есть равное количество атомов водорода и кислорода с обеих сторон:

2 йО 2 и 2Ч2O

В сбалансированном уравнении, Есть в общей сложности четыре атома водорода и два атома кислорода на каждой стороне уравнения.

Химические реакции Силовые клетки

Двумя важными процессами, которые приводят в себя большую часть всей жизни наЗемле, являются фотосинтез, который преобразует солнечный свет в шестиуглеродную сахарную глюкозу, и клеточное дыхание, которое преобразует глюкозу в еспособную энергию. Обе эти важные реакции, по своей сути, пара дополнительных химических реакций. Фотосинтетические организмы используют энергию солнечного света для преобразования углекислого газа и воды в сахар и молекулярный кислород. Клеточное дыхание затем используется всеми аэробными организмами, чтобы сломать этот сахар, независимо от того, сделали они его или потребляли его - в присутствии кислорода для производства энергии для всех своих основных потребностей.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter