Как осуществлять превращения в химии: Напишите, пожалуйста Как осуществить цепочку превращений в химии.и химические свойства — ошкольное образовательное учреждение № 4 «Алёнушка»

Содержание

Напишите, пожалуйста Как осуществить цепочку превращений в химии.и химические свойства

Классы неорганических веществ:
простые вещества: H₂, O₂, S, P, Cl₂, Na, Fe, Al
сложные вещества: оксиды, соли, кислоты, основания(щелочи), соли.
Между классами неорганических (также и органических веществ)веществ существует генетическая связь. То есть на основе их химических свойств из одного класса веществ можно получить вещества другого класса
Кислотные оксиды могут взаимодействовать с щелочами, с основаниями оксидами,
Основные оксиды могут взаимодействовать с кислотами, с кислотными оксидами, с металлами.
Кислоты могут взаимодействовать с металлами, с основными оксидами, с основаниями, с солями.
Основания могут взаимодействовать с кислотами, щелочи могут взаимодействовать с кислотами, с кислотными оксидами
Соли могут взаимодействовать с кислотами, со щелочами, друг с другом
Например, нам надо осуществить превращение:
а) водород ⇒водаH₂O ⇒гидроксид натрия(щелочь)NaOH ⇒сульфат натрия(соль)Na₂SO₄⇒ сульфат бария(соль)BaSO₄
H₂ ⇒ H₂O ⇒ NaOH ⇒ Na₂SO₄ ⇒ BaSO₄
2H₂ + O₂= 2H₂O
2H₂O + 2Na = 2NaOH + H₂
2NaOH + H₂SO₄= Na₂SO₄ + 2H₂O
Na₂SO₄ + BaCl₂= BaSO₄ + 2NaCl

б) Na₂CO₃ ⇒ CO₂ ⇒ CO ⇒CO₂ ⇒ Na(HCO₃)
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ +H₂O
CO₂ + C = 2CO
2CO + O₂ = 2CO₂
CO₂ +Na₂CO₃ + H₂O = Na(HCO₃)

в) CO₂ ⇒ CaCO₃ ⇒ Ca(HCO₃)₂ ⇒ CaCO₃ ⇒ CaCl₂
CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ + H₂O
CaCO₃ +2H-OH = Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂
Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O или
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃ + 2H₂O
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Превращение азота

N₂ ⇒ NH₃аммиак ⇒ (NH₄)₂SO₄сульфат аммония ⇒ NH₃аммиак ⇒ NOоксид азота(ll)

N₂ +3H₂ = 2NH₃

2NH₃ + H₂SO₄(конц.)= (NH₄)₂SO₄

(NH₄)₂SO₄ + 2 NaOH + t = 2 NH₃+ Na₂SO₄ + 2 H₂O или
(NH₄)₂SO₄ + t(147⁰C) = NH₄HSO₄ + NH₃
NH₄HSO₄ + t(≥500⁰C) = NH₃ + SO₃ + H₂O (эти реакции возможны при повышенной
температуре)

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O (эта реакция возможна при высокой
температуре и высоком давлении,
при участии Pt, Cr₂O₃ — катализаторы ).

Осуществление цепочки химических превращений. — онлайн-урок

В курсе классической химии встречаются задания, в которых нужно осуществить превращения веществ по схеме, где по одну сторону от стрелки, чаще всего слева, записано одно из исходных веществ в уравнении реакции, а по другую, правую часть от стрелки, показано вещество, которое нужно получить, то есть один из продуктов реакции. Цепочка химических превращений помогает закрепить знания по такой теме как генетическая связь между основными классами веществ, включая как неорганические, так и органические соединения. Для того, что бы легко решать цепочки химических превращений, нужно знать не только основные химические свойства веществ, но и понимать взаимосвязь между ними, иметь представление какими способами можно из одного вещества получить другое. Часто в цепочках химических реакций над стрелками указывают подсказки, например вещество, с которым должно вступить в реакцию или условия протекания этой реакции, среду раствора (кислая, нейтральная или щелочная), или температуру, катализатор. Поэтому при изучении химических свойств веществ и классов соединений нужно обращать внимание и запоминать условия, при которых протекает та или иная реакция. Рассмотрим механизм решения цепочки превращений на примере одного из заданий на эту тему.

Задание. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:

Na₂CO₃ → BaCO₃ → BaO → Ba(OH)₂

Методика решения «цепочек превращений» в курсе химии

Запишем «цепочку превращений», нумеруя реакции, параллельно оценивая, классы веществ, их генетическую связь, а так же возможно специфические свойства некоторых веществ, ищем подсказки в виде условий протекания реакций над стрелками.

Na₂CO₃ →¹ BaCO₃→² BaO →³ Ba(OH)₂

На примере первого и второго уравнений реакции разберем один из методов рассуждения.

Запишем первое уравнение реакции. В левой части от знака равно исходные вещества, в правой части известный нам продукт реакции, заменяя стрелку на знак равно.

Na₂CO₃ + ______= BaCO₃ + Na⁺___

Определим класс исходного вещества и вещества в продукте реакции, вспомним химическое свойство, которое дает возможность получить из одного другое. Определим тип химической реакции, это может помочь определить недостающие ионии в левой и правой части. Как мы видим Na₂CO₃и BaCO₃соли, причем BaCO₃нерастворимое соединение, а значит, осадок и является признаком протекания этой реакции, делаем вывод, что второе вещество в продукте будет, скорее всего, растворимым, как и исходные вещества.

Na₂CO₃ + Ba²⁺__= BaCO₃↓ + ______

Вспомним правила получения соли из соли:

Соль₁ + соль₂= соль₃↓ + соль₄

Соль₁ + растворимое в воде основание₁ = соль₂↓ + растворимое в воде основание₂

Применим одно из правил и подберем подходящие ионы по таблице растворимости.

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂= BaCO₃↓ + NaOH

Расставим коэффициенты в уравнении реакции.

1) Na₂CO₃ + Ba(OH)₂= BaCO₃↓ + 2NaOH

Приступим ко второму превращению и так, пока не выполним все 6 превращений, вспоминая классы веществ, свойства веществ, где фигурируют эти классы, специфические свойства некоторых соединений, типы химических реакций. Все эти знания и опыт позволят быстрее ориентироваться в генетических взаимосвязях между классами веществ, а значит более легко и быстро осуществлять «цепочки превращений».

2) BaCO₃= BaO + CO₂

3) BaO + H₂O = Ba(OH)₂

Органические цепочки из ЕГЭ с решениями (50 цепочек).

Задание №1

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

1) Уравнение спиртового брожения глюкозы под действием дрожжей:

2) Этиловый спирт сернокислым раствором перманганата калия может быть окислен до уксусной кислоты:

3) Уравнение нейтрализации уксусной кислоты гидроксидом натрия:

4) Взаимодействие солей карбоновых кислот со щелочами при сплавлении приводит к образованию углеводорода с меньшим числом атомов углерода

5) Алканы вступают в реакцию нитрования с разбавленной азотной кислотой при сильном нагревании:

Задание №2

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

1) При нагревании одноатомных спиртов с концентрированной серной кислотой выше 140 ^оС протекает внутримолекулярная дегидратация с образованием алкена:

2) Алкены вступают в реакцию соединения с бромом. При этом атомы брома присоединяются по месту двойной связи, сами двойная связь превращается в одинарную:

3) Вицинальные дигалогенпроизоводные углеводородов при нагревании с некоторыми металлами, например, цинком или магнием, образуют алкены:

4) Гидратация несимметричных алкенов протекает в соответствии с правилом Марковникова:

5) Вторичные спирты в ЕГЭ окисляем до соответствующих кетонов (углеродный скелет не рвем):

Задание №3

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

1) При бромировании бутана на свету образуется преимущественно 2-бромбутан:

2) При действии на галогенпроизводные алканов спиртового раствора щелочи при нагревании образуется алкен. Реакция протекает для 2-бромбутана в соответствии с правилом Зайцева:

3) Бутен-2, реагируя с бромом, образует 2,3-дибромбутан:

4) 2,3-дибромбутан при реакции с избытком спиртового раствора щелочи образует бутин-2:

5) Гидратация алкинов с числом углеродных атомов в молекуле больше 2-х приводит к образованию кетонов:

Задание №4

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

v1) Реакция алкенов с нейтральным холодным раствором перманганата калия приводит к образованию соответствующих вицинальных диолов:

2) Взаимодействие этиленгликоля с избытком бромоводорода приводит к образованию 1,2-дибромэтана:

3) Дегидрогалогенирование вицинальных дигалогеналканов действием спиртового раствора щелочи приводит к образованию соответствующих алкинов:

4) В результате гидратации ацетилена в присутствии солей ртути образуется ацетальдегид:

5) Совместное нагревание ацетальдегида с гидроксидом меди (II) приводит к его окислению до уксусной кислоты. Гидроксид меди (II) при этом восстанавливается до оксида меди (I) (кирпично-красный осадок):

Задание №5

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Задание №6

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Задание №7

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Задание №8

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Задание №9

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Задание №10

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №11

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №12

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №13

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №14

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №15

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №16

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №17

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №18

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №19

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №20

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №21

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №22

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №23

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №24

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №25

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №26

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №27

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №28

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №29

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №30

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №31

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ. Решение Ответ:

Задание №32

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №33

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №34

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №35

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №36

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №37

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №38

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №39

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №40

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №41

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №42

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №43

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №44

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №45

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №46

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №47

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №48

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №49

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

Задание №50

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

Ответ:

ВЕЩЕСТВА И ИХ ПРЕВРАЩЕНИЯ И Что такое химическая реакция

В химической промышленности осуществляются разнообразные процессы, в которых исходные материалы в результате химического взаимодействия претерпевают глубокие превращения, сопровождающиеся изменением агрегатного состояния, внутренней структуры и состава веществ. Наряду с химическими реакциями, являющимися основой химико-технологических процессов, последние обычно включают многочисленные физические (в том числе механические) и физико-химические процессы. К таким процессам относятся перемещение жидкостей и твердых материалов, измельчение и классификация последних, сжатие и транспортирование газов, нагревание и охлаждение веществ, их перемешивание, разделение жидких и газовых неоднородных смесей, выпаривание растворов, сушка материалов и др. При этом способ проведения указанных процессов часто определяет возможность осуществления, эффективность и рентабельность производственного процесса в целом. [c.9]

Сведения о свойствах веществ и закономерностях химических реакций составляют научную основу химического производства, фундамент химической технологии. Химическая технология — это наука, разрабатывающая промышленные методы превращения исходных веществ (сырье) в новые вещества (продукты). Основная задача химической технологии — создание таких производств, которые позволяли бы получать высококачественную продукцию с наименьшими затратами труда, сырья, энергии и времени. Эти проблемы рассматриваются такими химико-технологическими дисциплинами, как технология неорганических веществ, технология электрохимических производств, технология синтетического каучука и резины, пластических масс, биохимических производств и т. д. [c.726]

Однако такие химические реакции можно осуществить в лабораторных условиях при температуре человеческого тела только в присутствии специальных веществ, получаемых из растений или животных. Эти вещества, называемые ферментами, являются белками, обладающими каталитическим действием по отноп1ению к некоторым реакциям. Так, слюна содержит особый белок — фермент, называемый амилазой слюны или птиалином, который катализирует превращение крахмала в сахар — мальтозу С12Н220Ц-Реакцию, которую катализирует амилаза слюны, можно записать следующим образом [c.491]

Если при нагревании или охлаждении в исследуемом веществе происходит какое-либо фазовое превращение или химическая реакция, то тепловой режим внутри вещества нарушается. Это вызывает отклонение скорости изменения температуры (или функции от нее), что проявляется на кривых в фор.че характерных изломов, горбов и г. д. (см. гл. V, рис. 65). Наличие таких аномальных участков на кривой свидетельствует о происходящих превращениях вещества в определенном интервале температур. [c.318]

Теперь мы можем уточнить. наше определение механизма реакции с учетом представлений теории переходного состояния. Механизмом сложной реакции мы будем называть совокупность интермедиатов и переходных состояний, лежащих на маршруте реакции. Задача исследователя, изучающего механизм реакции, заключается в том, чтобы максимально подробно и точно описать их свойства (строение, распределение электронной плотности, стереохимию, энергии, взаимодействие с растворителем и т. д.). Изучение механизма реакции — это попытка описать превращение исходных веществ в продукты химической реакции с той же точностью и так же подробно, как структурная и электронная теория описывают исходные и конечные молекулы (П. Бартлетт) [164, с. 18]. [c.218]

Химия есть наука об особой форме движения материи, характерной особенностью которой является качественное превращение веществ в процессе химической реакции одни вещества как бы исчезают, а вместо них появляются новые вещества с новыми свойствами. При этом качественный скачок является результатом как количе- ственного изменения состава вещества (изменение атомарного состава молекул), так и внутренней молекулярной структуры. [c.5]

Во множестве задач перенос теплоты через выделенную поверхность сопровождается переносом вещества, массы (процессы на проницаемой поверхности, через которую вдувается охлаждающая жидкость или газ, теплообмен при фазовых превращениях, при химических реакциях и многие другие). Такие процессы одновременного переноса теплоты и вещества принято называть совместным тепломассообменом. [c.115]

Что такое скорость превращения вещества и скорость химической реакции [c.83]

В теории теплового взрыва нагрев представляет единственную причину прогрессивного увеличения скорости химической реакции и скорости тепловыделения. Химическое превращение само по себе, с точки зрения этой теории, является только тормозящим фактором, поскольку по мере расходования исходного вещества уменьшается скорость химических реакций. Между тем обширный класс химических реакций, к которому относятся все реакции окисления углеводородов воздухом и кислородом, представляет тип химического превращения, скорость которого до некоторого предела возрастает по мере накопления продуктов реакции. Такие реакции называются автокаталитическими и скорость их описывается обычно уравнением [c.15]

Элементарными химическими процессами будем называть такие химические реакции, которые протекают в одну стадию. Так, например, реакция между водородом и иодом IT2+J2- 2HJ представляет собой элементарный химический процесс, поскольку она осуществляется в результате непосредственпо го столкновения молекул водорода и иода. Следует, однако, иметь в виду, что каждый такой элементарный химический процесс есть статистически средний результат большого числа элементарных превращений, различающихся по взаимной ориентации сталкивающихся молекул, по скорости, энергии и состоянию начальных и конечных частиц существенно, однако, что все эти элементарные превращения имеют общую особенность, именно все они химически однородны, т. е. приводят к одному и тому же конечному веществу. [c.107]

Таким образом, наряду с распространением ряда общих химических законов на органические вещества Берцелиус связывает химические реакции неорганических веществ с превращениями органических веществ. [c.35]

Химические свойства того или иного вещества — это такие свойства, которые характеризуют способность данного вещества участвовать в химических реакциям. Химические реакции — это процессы превращения одних веществ в другие. [c.21]

Стехиометрические коэффициенты указывают на число молей веществ, участвующих в химической реакции. В термохимических уравнениях это могут быть числа целые и дробные, так как в термохимии и термодинамике (гл. 9) тепловые эффекты принято относить к одному молю исходного вещества, претерпевающего химическое превращение в продукты реакции. [c.157]

Химической энергией обладают топливо, пища, углерод, кислород, сера, железо и вообще все вещества, так как при всех превращениях веществ, при всех химических реакциях происходит выделение или поглощение тепла. [c.26]

Восстанавливающие дисахариды. Благодаря наличию в молекулах дисахаридов этого типа полуацетального гидроксила они так же, как моносахариды, способны к таутомерным превращениям. Это проявляется в мутаротации растворов и в том, что эти вещества вступают в химические реакции, характерные для моносахаридов (окисление окисью серебра, образование озазонов и т. д.). [c.223]

Форма скачка при химических превращениях определяется прежде всего самой природой вещества химическим составом, характером связи атомов и атомных групп в молекуле, т. е. строением, межмолекулярными связями и, наконец, агрегатным состоянием вещества в момент химической реакции. В химии, как нигде, ярко выступает зависимость протекания реакции от внешних условий. Поскольку скачок как форма перехода от одного качественного состояния к другому совершается в результате изменения количества, то разные условия, по-разному влияя на интенсивность количественных изменений, соответственно ограничивают глубину и направленность качественных преобразований. Следовательно, характер скачка определяется как природой вещества, так и конкретными условиями, в которых он совершается. Любой скачок, как отмечал Ф. Энгельс, осуществляется точно определенным для каждого отдельного случая способом [c.188]

Сто лет спустя (в 1934 г.) Штаудингер смог сформулировать понятие полимераналогичное превращение как химическую реакцию полимера, протекающую без изменения степени полимеризации. В связи с этим необходимо точно знать молекулярную массу как исходных веществ, так и продуктов реакции. После полимер-аналогичного превращения продукт реакции должен быть охарактеризован специфическими для полимеров показателями. Однако это связано сегодня со многими трудностями. [c.10]

Частичная или полная потеря активности катализаторов под действием небольшого количества определенных веществ (ядов) назьгоается отравлением. Эти вещества обычно содержатся в реакционной смеси. Отравление может быть обратимым и необратимым. При обратимом отравлении активность катализатора восстанавливается после удаления яда из реакционной смеси. Обычно, когда такое явление наблюдается, катализатор продувают нагретым воздухом. Необратимое отравление связано с блокировкой ядами активных центров поверхности катализатора. Отравляющее вещество вступает в химическую реакцию с компонентами катализатора, и образующиеся продукты реакции прочно адсорбированы катализатором. Для борьбы с этим видом отравления используют форконтакт -катализатор, который способен поглотить и превратить яд, не влияя на состав остальных компонентов реакционной смеси. Форконтакт помещают в реактор до слоя катализатора, на котором протекает реакция превращения смеси. [c.71]

В процессах химического превращения вещества, протекающих в реакторах, скорость собственно химической реакции не всегда определяет скорость превращения. Часто химической реакции сопутствуют теплообмен, перенос массы (диффузия),гидродинамические процессы (движение потоков, их взаимное перемешивание). Эти физические явления, как было уже сказано, в определенных условиях могут оказывать даже решающее влияние, и, следовательно, для правильного выбора технологических условий ведения процесса и его аппаратурного оформления необходимо знание основных факторов, влияющих на скорость химического превращения вещества. К таким факторам относятся прежде всего температура, давление и концентрация исходных продуктов. [c.465]

Необратимыми называются такие химические реакции, которые практически протекают до полного превращения исходных веществ в конечные продукты реакции. Важнейшим условием необратимости химических реакций является удаление образующихся продуктов из сферы самой реакции. Окисление углерода в мартеновской печи является необратимой химической реакцией [c.189]

Гетерогенными называются такие химические реакции, когда участвующие в реакции вещества (включая и катализаторы) находятся в различных фазах, а сам процесс химического превращения протекает на границе раздела этих фаз. Примером гетерогенной химической реакции может служить реакция, протекающая в газовых регенераторах на поверхности раскаленных кусков твердого топлива [c.229]

Молекулы органических веществ в живых организмах подвергаются постоянным физическим и химическим превращениям. Скорость химических реакций в организме варьирует в широких пределах (рис. 5). Так, скорость многих ферментативных реакций составляет несколько миллисекунд (10 с), конформационные изменения спирали ДНК — микросекунды (10 с), а скорость реакций, обеспечивающих зрительное восприятие, — в пределах пикосекунд (10 с). Скорость превращения веществ регулируется биологическими катализаторами — ферментами, а также гормональной и нервной системами. [c.24]

Перечисленные структурные подходы к рассмотрению физических процессов с участием макромолекул и четкое понимание конфигурационных особенностей реакций полимеризации не получили пока еще достаточного распространения па ряд химических превращений полимеров. Химические реакции макромоле-кулярных веществ, во-первых, пока еще рассматриваются как реакции, протекающие с участием изолированных макромолекул, что, как будет показано дальше, справедливо лишь в весьма ограниченном числе случаев во-вторых, такие реакции, как правило, рассматриваются как затрагивающие отдельные звенья и функциональные группы при этом не всегда учитывается факт наличия однотипных или разнотипных соседей по цепи. [c.250]

Пример химической реакции может привести любой школьник, начавший знакомство с химией в 7-м классе. А ответ иа вопрос что такое химическая реакция получить не всегда удается даже в разговоре с химиком-специалистом. Для него, работающего с различными веществами, превращающего вещества друг в друга, измеряю-щего скорости этих превращений, поставленный вопрос [c.14]

Для полимеров нехарактерно полное превращение реагирующих функциональных групп, которое определяется не только стехиометрией реакции, но и наличием макромолекул как кинетических единиц. В процессе химических реакций в полимерных цепях лишь часть функциональных групп участвует в той или иной реакции, а другая часть остается неизменной вследствие трудности доступа реагента к функциональным группам, например внутри свернутой макромолекулы, или вследствие наличия каких-либо видов надмолекулярной организации в полимерах, нли в результате малой подвижности сегментов макромолекул в массе, в растворе и т. д. При этом должно соблюдаться условие, чтобы скорости диффузии реагирующих компонентов не являлись лимитирующим фактором, т. е. скорость химической реакции не должна контролироваться диффузией и скоростью растворения реагирующих веществ. Речь идет, таким образом, о влиянии чисто полимерной природы вещества на характер химических реакций и степень превращения компонентов. В любой макромолекуле полимера после химической реакции всегда присутствуют химически измененные и неизмененные звенья, т. е. макромолекула, а следовательно, и полимер в целом характеризуются так называемой композиционной неоднородностью. Она оценивается по двум показателям неоднородность всего состава в общем, т. е. композиционный состав конечного продукта (процент прореагировавших функциональных групп) и неоднородность распределения прореагировавших групп по длине макромолекуляриых цепей. Неоднородность может иметь различный характер сочетания одинаковых звеньев измененных и неизмененных функциональных групп статистическое их распределение по длине цени с ограниченной протяженностью (диады, триады, т. е. два, три одинаковых звена подряд) или более протяженные типа блоков в блок-сополимерах (см. ч. Г). Малые по длине участки одинаковых звеньев могут быть расположены вдоль цепи тоже статистически или регулярно и таким образом композиционная неоднородность полимеров после каких-либо химических реакций имеет достаточно широкий спектр показателей, которым она характеризуется. [c.216]

Итак, воздействие лазерного излучения на вещество может ииициироватЕ) химические реакции как по тепловому, так и по фотохимическому механизму. Поэтому техническое использование лазера связано как с физическими, так и с химическими превращениями материала, например газолазерная резка и сварка металлов, испарение веществ с целью нанесения пленочных покрытий, термическая обработка и легирование металлов и полупроводников. Весьма перспективным представляется примеиенне [c.105]

Такие превращения, при которых происходят коренные изменения веществ, т. е. при которых из одних веществ образуются другие вещества с другими свойствами, называются химическими превращениями, или химическими реакциями. Изучением таких превращених занимается химия. Химия, таким образом, занимается изучением превращений веществ, при которых из одних веществ образуются другие вещества. Химия занимается также изучением состава, внутреннего строения и свойств веществ. [c.6]

Откуда берется тепловая энергия, выделяющаяся при химичвг ских реакциях По уже известному нам закону сохранения энергии, эеергия из ничего не может быть создана. Ответ может быть только такой вещества, способные к химическим реакциям обладают некоторым запасом скрытой энергии, которая освобождается (проявляется) при химических реакциях. Энергия, скрытая в вещесайзах и освобождающаяся лишь при химических превращениях, называется химической энергией. [c.15]

Вспомогательную величину Я, можно назвать химической переменной. Она изменяется от О (чистые исходные вещества) до 1 (продукты реакции) и служит количественной мерой глубины превращения при химической реакции. Величина % условна, так как фактическими переменными являются только массы компонентов щ и их изменения йщ, поэтому X обычно лсключа-ют из окончательных результатов расчета. [c.184]

Навеску исследуемого полимера нагревают в печи вместе с инертным веществом (эталонный образец). Скорость нагрева выбирается так, чтобы обеспечить линейный характер повышения температуры. Разность между температурой исследуемого образца и эталонного вещества измеряется с помощью измерительного зонда с термочувствительным элементом и автоматически записывается как функция температуры (рис. 3.4). Полученные эндотермические или экзотермические пики соответствуют тому интервалу температур, при которых в полимерах протекают физические превращения или химические реакции. Поэтому дифференциальнотермический анализ позволяет одновременно с регистрацией температурного интервала плавления и температуры стеклования установить температурный интервал, в котором в зависимости от природы среды протекают различные процессы деструкции. Путем сопоставления полученных данных с данными о составе газов пиролиза, определенном в результате термогравиметрического анализа в изотермическом режиме при соответствующей температуре (3.1.1.1), можно сделать вывод о механизме процесса деструкции. [c.43]

Известно, что на неорганических катализаторах осуществляются одновременно с участием одних и тех же исходных веществ многие альтернативные химические реакции. Так, например, спирты подвергаются частично дегидратации до углеводородов и дегидрированию до альдегидов, причем обе реакции идут параллельно на одной и той же каталитической поверхности, хотя и с различной скоростью. Ферменты в этом отношепнн качественно отличны от обычных катализаторов они направляют в каждом частном случае реакцию всегда строго по одному руслу. Здесь их специфичность является абсолютной, хотя в других отношениях, наиример в выборе субстратов, вовлекаемых в реакцию, специфичность (пли избирательность) ферментов относительна. Каждый из них способен действовать на целую гамму раз.личных субстратов, вовлекая нх в химические превращения. [c.137]

Вопрос о взаимодействии между катализатором и реагирующими веществами теоретически был рассмотрен Д. И. Менделеевым, впервые указавшим, что при каталитических явлениях можно улавливать промежуточную форму взаимодействия . Классифицируя химические процессы, Менделеев разбирает три класса превращений а) поглощение одного вещества другим (в современной терминологии —сорбция) б) взаимное превращение двух веществ — некатали—тическая химическая реакция в) превращение одного вещества в результате воздействия на него другого, остающегося в конце процесса неизменным, — катализ. По Менделееву, сущность гетерогенного (контактного) процесса заключается в следующем. Во-первых, в обязательном соприкосновении реагирующих веществ с катализатором, в результате чего может происходить реакция или распадения, или соединения, или замещения, или тот и другой вид реакций… во-вторых, в том, что при касании > изменяется характер внутриатомных движений в реагирующих молекулах, приводящий к переходу их в состояние, реанционноспособное в определенном направлении. Таким образом, во взглядах Менделеева содержатся идеи, которые легли в дальнейшем в основу двух, долгое время обособленно развивающихся теоретических концепций химической теории, получившей название теории промежуточных соединений, развитие которой х вя-зано с именами Сабатье и Сандерана (основное положение этой теории заключается в определяющей роли промежуточного нестойкого соединения между катализатором и реагирующими веществами) физической теории — различных вариантов адсорбционной теории и так называемой теории деформации, согласно которой при адсорбции происходит разрыхление (в пределе — разрыв) связей в молекулах, приводящее затем к их перераспределению. Эти взгляды получили подтверждения в работах школы Н. Д. Зелинского в области органического катализа, на основании которых в конечном счете были разработаны конкретные модели мультиплетной теории. [c.279]

Отвергая существование невесомых флюидов, Ломоносов под материей понимал то, что мы называем теперь веществом, и мерилом количества вещества считал вес его. В 1756 г. опытами по обжиганию металлов в запаянных стеклянных сосудах он экспериментально подтвердил неизменность веса вещества при химических реакциях и, следовательно, справедливость закона сохранения материи. Закон Ломоносова в части, относящейся к сохранению материи, формулируется теперь в применении к химическим процессам так вес всех веществ, вступающих в химическую реакцию, равен весу всех продуктов реакций (закон сохранения веса). Количественная оценка движения была найдена в понятии энергии, которая определяется как мера движения при переходе одних ее форм в другие. Мысль Ломоносова о сохранении двилсения высказывалась и ранее, но не в столь общей форме, а лишь в применении к простому перемещению тел, (Декарт). Эта мысль через сто лет была существенно дополнена Р. Майером, доказавшим эквивалентность возникающих и исчезающих форм движения материи, выралсенную через меру двил е-ния — энергию. Энергия не творится и не исчезает. Любая форма энергии способна превращаться в эквивалентное количество любой другой формы. Такова формулировка закона сохранения и превращения энергии. [c.16]

Таким образом, целью биологической науки, в частности биологической химии, должно являться стремление овладеть закономерностями обмена веществ и управлять ими. Для этого необходимо изучать интенсивность обмена веществ, его направление, химические реакции, лежащие в основе тех или иных превращений, а также механизмы, регулирующие и контролирующие обмен веществ в целом или отдельные его звенья. И, П. Павлов пишет Пища, которая попадает в организм и здесь изменяется, распадается, вступает в новые комбинации и вновь распадается, олицетворяет собой жизненный процесс во всем его объеме от элементарнейших физических свойсгв организма, как закон тяготения, инерции и т. п. вплоть до высочайших проявлений человеческой натуры. Точное знание судьбы пищи в организме должно составить предмет идеальной физиологии (физиологии будущего) Связь с окружающей средой через пищу является, по словам И. П. Павлова, не только древнейшей, но и существеннейшей связью животного организма с окружающей природой. [c.358]

Одной из основных проблем физической химии является изучение равновесия снстем, в которых могут протекать те или иные превращения, например, химические реакции, переходы из одного агрегатного состояния в другое, образование растворов или их расслоенпе. В случае реакций в гомогенных системах—газообразных или жидких—мы имеем возможность найти константу равновесия п по ней рассчитывать как состав равновесных систем, так и количества прореагировавших веществ при переходе произвольной смеси к состоянию равновесия. [c.5]

Практическая работа «Осуществление цепочки химических превращений»

Урок химии в 9 классе. «____»________________ 20____ г.

Практическая работа «Осуществление цепочки химических превращений»

Цель. Систематизировать знания учащихся о соединениях металлов.

Задачи.

Образовательные. На основании знаний о металлах и их кислородных соединений совершенствовать умения осуществлять цепочки превращений.

Развивающие. Развивать умения решать экспериментальные задачи, умения проводить лабораторные опыты, записывать уравнения химических реакций в молекулярном и ионном виде.

Воспитательные. Воспитание аккуратности при выполнении практических работ по ТБ; бережное отношение к реактивам.

Ход урока.

Орг. момент.

Выполнение практической работы. Работа выполняется в парах. Учащиеся выполняют задание 1, задание 2 (1 — по выбору учащихся)

Инструкция к выполнению

Практическая работа № 1.

«Осуществление цепочки химических превращений»

Цель. _____________________________________________________________________________.

Оборудование и реактивы: гидроксид натрия, сульфат кальция, карбонат натрия, соляная кислота, нитрат серебра, сульфат цинка, сульфат меди(),пробирки, штатив для пробирок, стеклянная палочка, воронка, фильтровальная бумага, спиртовка, пробиркодержатель, спички.

ТБ: 1) аккуратно работать с реактивами и приборами;

2) не смешивать реактивы без согласования с заданием;

3) Использовать минимальные количества реактивов.

Ход работы.

Задание 1. Проверьте свою готовность к работе – выберите верные утверждения о правилах ТБ при работе в химической лаборатории.

А) пробирки с растворами солей нельзя нагревать в пламени спиртовки;

Б) вещества в лаборатории нельзя пробовать на вкус;

В) при попадании кислоты на кожу данный участок кожи необходимо промыть водой или раствором соды;

Г) работы с растворами солей проводят только в вытяжном шкафу;

Д) чтобы погасить пламя спиртовки, следует накрыть его колпачком.

Вариант 1.

Задание 2. Опытным путем проведите цепочку превращений: CaSO4 →CaCO3 → CaCl2 →AgCl

Действуйте по следующему плану:

Запишите уравнения предполагаемых реакций и обменяйтесь тетрадями с соседом для проверки. (Если сомневаетесь, обратитесь к учителю.)

______________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Для каждого превращения составьте ионные уравнения реакций.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Определите вещества, необходимые для соответствующих реакций.

Проведите необходимые опыты.

Рекомендации по осуществлению цепочек превращений.

Для проведения реакции берите твердые вещества в небольшом количестве (на кончике шпателя). Используйте также небольшие объемы (1-2 мл) растворов реактивов.

К полученному при проведении химической реакции осадку, с которым необходимо проводить превращения, добавьте 1-2 мл дистиллированной воды, перемешайте содержимое пробирки и профильтруйте. Затем промойте осадок на фильтре 2-3 раза порциями дистиллированной воды по 1-2 мл. Перенесите осадок с фильтра с помощью палочки в чистую пробирку, затем проводите следующее превращение.

Оформите отчет, заполнив таблицу.

Что делали	Наблюдения	Выводы

Вариант 2.

Задание 2. Опытным путем проведите цепочку превращений: CuSO4→ Cu(OH)2→ CuO →Cu

Действуйте по следующему плану:

______________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Для каждого превращения составьте ионные уравнения реакций.

Определите вещества, необходимые для соответствующих реакций.

Проведите необходимые опыты.

Рекомендации по осуществлению цепочек превращений.

Оформите отчет, заполнив таблицу.

Что делали	Наблюдения	Выводы

Вариант 3.

Задание 2. Опытным путем проведите цепочку превращений: ZnSO4 → Zn(OH)2 →ZnCl2

Na [Zn(OH)4]

Действуйте по следующему плану:

______________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Для каждого превращения составьте ионные уравнения реакций.

Определите вещества, необходимые для соответствующих реакций.

Проведите необходимые опыты.

Рекомендации по осуществлению цепочек превращений.

Оформите отчет, заполнив таблицу.

Что делали	Наблюдения	Выводы

Взаимосвязь между классами неорганических веществ

1.	Выбери вещества одного ряда	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Требуется выбрать формулы веществ одного генетического ряда.
2.	«Верно-неверно» о генетических рядах	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Закрепляются теоретические знания по теме.
3.	Превращения солей	1 вид — рецептивный	лёгкое	2 Б.	Надо выбрать формулу вещества, с помощью которого можно из соли получить другое вещество.
4.	Генетический ряд неметалла	2 вид — интерпретация	среднее	2 Б.	Требуется дополнить схемы реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: неметалл — оксид — кислота — соль.
5.	Получение соли из основания	2 вид — интерпретация	среднее	3 Б.	Задание на закрепление знаний о свойствах щелочей и нерастворимых оснований, получении соли из основания.
6.	Ряд неактивного металла	2 вид — интерпретация	среднее	2 Б.	Надо дописать формулу в схему реакции, характеризующей превращения неактивного металла и его соединений.
7.	Выбери реагенты для превращения	3 вид — анализ	сложное	3 Б.	Надо выбрать формулы веществ, с помощью которых можно осуществить цепочку превращений.
8.	Найди число атомов в веществе	3 вид — анализ	сложное	4 Б.	Надо осуществить превращение и определить число атомов в молекуле его продукта.
9.	Найди молекулярную массу	3 вид — анализ	сложное	4 Б.	Задание на осуществление цепочки превращений с известным исходным веществом и формулами реагентов.

Практическая работа «Осуществление цепочки химических превращений», 9 класс

Практическая работа №1

Тема: «Осуществление цепочки химических превращений». Цель: Осуществить реакции, соответствующие указанным цепочкам химических превращений.

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, спички, держатель для пробирок.

Повторить правила техники безопасности:

Примечание: Внимательно слушай указания учителя! Осторожно обращайтесь с химическим оборудованием! Пользуйтесь чистой и пригодной для работы посудой!

Алгоритм оформления работы:

1этап (для всех вариантов): В тетради записать: 1) Тема: 2) Цель: 3) Оборудование и реактивы:

Вариант 1.

Реактивы: Сульфат меди CuSO₄, щелочь NaOH, серная кислота Н₂SO₄ 2 этап: Задание стр. 125 учебника. Осуществить реакции, соответствующие указанным цепочкам химических превращений

CuSO₄ Cu(OH)₂ CuOCuSO₄

3 этап: Оформите отчет о проделанной работе, используя таблицу:

№ опыта	Ход работы	Уравнения реакций (в молекулярном и ионном виде)	Наблюдения и признаки реакции
1.		CuSO₄+ NaOH
2.		Cu(OH)₂
3.		CuO + Н₂SO₄

Cоставьте уравнения соответствующих реакций. Реакции ионного обмена запишите в ионной форме. Сделайте вывод по практической работе (см цель работы).

Вариант 2.

Реактивы: щелочь NaOH, соляная кислота НСl, Zn

2 этап: Задание стр. 125 учебника. Осуществить реакции, соответствующие указанным цепочкам химических превращений

ZnZnCl₂Zn(OH)₂Na₂ZnO₂

3 этап: Оформите отчет о проделанной работе, используя таблицу:

№ опыта	Ход работы	Уравнения реакций (в молекулярном и ионном виде)	Наблюдения и признаки реакции
1.		Zn + НСl
2.		ZnCl₂+ NaOH	Что происходит с осадком при добавлении избытка щелочи?
3.		Zn(OH)₂↓ + NaOH

Cоставьте уравнения соответствующих реакций. Реакции ионного обмена запишите в ионной форме.

Сделайте вывод по практической работе (см цель работы).

Вариант 3. Реактивы: карбонат магния MgCO_3,щелочь NaOH, соляная кислота НСl, серная кислота Н₂ SO₄

MgCO₃MgCl₂Mg(OH)₂MgSO₄

3 этап: Оформите отчет о проделанной работе, используя таблицу:

№ опыта	Ход работы	Уравнения реакций (в молекулярном и ионном виде)	Наблюдения и признаки реакции
1.		MgCO₃↓+ НСl
2.		MgCl₂+ NaOH
3.		Mg(OH)₂↓+Н₂SO₄

Составьте уравнения соответствующих реакций. Реакции ионного обмена запишите в ионных формах.

Сделайте вывод по практической работе (см цель работы).

Химическое превращение и катализ | Kavli Energy NanoScience Institute (ENSI)

В данном случае «кирпичи» на самом деле представляют собой строительные леса, которые окружают пространство, образуя отсек. Яги указывает, что он может изменять «кирпичи» разными способами, чтобы создавать различные виды структур. Затем он может раскачивать определенные молекулы возле пространств в каркасе. Атомы металла в каркасе действуют как центры катализа, с которыми молекулы могут связываться и взаимодействовать.

«Вы хотите, чтобы катализатор был стабильным, и в то же время вы хотите иметь возможность его настраивать», — говорит Яги, объясняя, почему отсеки с их каркасами дают MOF преимущество.Различные части подмостей могут быть сконструированы по-разному. «Это позволяет катализировать различные реакции и катализировать их очень специфично».

Пока что ученые лишь прикоснулись к возможностям этих фреймворков, но уже есть несколько вдохновляющих примеров. Например, MOF в настоящее время используются для транспортировки природного газа в половину или даже одну треть обычно необходимого пространства. Большая площадь поверхности каркаса притягивает молекулы метана, сжимая их вместе, позволяя хранить больше метана в меньшем пространстве.

Эти рамки могут также служить способом использования чрезмерно большого количества углекислого газа в атмосфере. Яги описывает, что ему удалось сделать с COF, или ковалентной органической структурой, которая по сути является MOF без металла. «Нам удалось накапливать СО2 и преобразовывать СО2 в СО», — говорит он. «CO — исходное соединение для многих промышленных химикатов. Итак, идея состоит в том, чтобы научиться превращать углекислый газ в ценные вещества ».

Возможность превращать углекислый газ в другие полезные химические вещества была бы большим благом для окружающей среды.Но для того, чтобы ученые могли создать структуры, делающие возможной необходимую химию, им необходимо понимать, как создавать катализаторы, которые могут выполнять такие задачи, как самокоррекция и кодирование информации.

Химия MOF и COF обещает позволить прецизионное создание каркасов, на которых могут быть выполнены определенные химические превращения. «Это свойства, которыми преуспевают биологические системы, но мы пока не можем добиться этого с нашими синтетическими системами», — говорит Яги. Поддержка Kavli ENSI жизненно важна для открытий в этом отношении.«Это фундаментальные проблемы, требующие нового фундаментального понимания».

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться у системного администратора.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

1.9: Матрицы преобразования — Chemistry LibreTexts

Матрицы могут использоваться для отображения одного набора координат или функций на другой набор. Матрицы, используемые для этой цели, называются матрицей преобразования . В теории групп мы можем использовать матрицы преобразования для выполнения различных операций симметрии, рассмотренных в начале курса. В качестве простого примера мы исследуем матрицы, которые мы будем использовать для выполнения некоторых из этих операций симметрии над вектором \ (\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \).

Идентичность Операция

Операция идентичности оставляет вектор неизменным, и, как вы уже могли догадаться, подходящей матрицей является матрица идентичности.

\ [\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \ label {9.1} \]

Отражение в плоскости

Простейший пример матрицы отражения соответствует отражению вектора \ (\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \) по осям \ (x \) или \ (y \).Отражение в оси \ (x \) отображает \ (y \) в \ (- y \), а отражение в оси \ (y \) отображает \ (x \) в \ (- x \). Соответствующая матрица очень похожа на единичную матрицу, но с изменением знака для соответствующего элемента. Отражение по оси \ (x \) преобразует вектор \ (\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \) в \ (\ begin {pmatrix} x, -y \ end {pmatrix} \), и соответствующая матрица —

\ [\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & -1 \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} x, -y \ end {pmatrix} \ label {9.2} \]

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) : отражение по оси x

Отражение по оси y преобразует вектор \ (\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \) в \ (\ begin {pmatrix} -x, y \ end {pmatrix} \) и соответствующую матрицу это

\ [\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix} -1 & 0 \\ 0 & 1 \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} -x, y \ end {pmatrix} \ label {9.3} \]

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) : отражение по оси Y

В более общем смысле, матрицы могут использоваться для представления отражений в любой плоскости (или линии в 2D).Например, отражение по оси 45 °, показанное ниже, отображает

\ (\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \) на \ (\ begin {pmatrix} -y, -x \ end {pmatrix} \).

\ [\ begin {pmatrix} x, y \ end {pmatrix} \ begin {pmatrix} 0 & -1 \\ -1 & 0 \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} -y, -x \ end { pmatrix} \ label {9.4} \]

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \) : Отражение поперек оси, повернутой на 45 ° относительно оси x.

Вращение вокруг оси

В двух измерениях соответствующая матрица для представления поворота на угол \ (\ theta \) относительно начала координат равна

\ [R (\ theta) = \ begin {pmatrix} \ cos \ theta & — \ sin \ theta \\ \ sin \ theta & \ cos \ theta \ end {pmatrix} \ label {9.5} \]

В трех измерениях вращения вокруг осей \ (x \), \ (y \) и \ (z \), действующих на вектор \ (\ begin {pmatrix} x, y, z \ end {pmatrix} \), равны представлены следующими матрицами.

\ [R_ {x} (\ theta) = \ begin {pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & \ cos \ theta & — \ sin \ theta \\ 0 & \ sin \ theta & \ cos \ theta \ конец {pmatrix} \ label {9.6a} \]

\ [R_ {y} (\ theta) = \ begin {pmatrix} \ cos \ theta & 0 & — \ sin \ theta \\ 0 & 1 & 0 \\ \ sin \ theta & 0 & \ cos \ theta \ конец {pmatrix} \ label {9.6b} \]

\ [R_ {z} (\ theta) = \ begin {pmatrix} \ cos \ theta & — \ sin \ theta & 0 \\ \ sin \ theta & \ cos \ theta & 0 \\ 0 & 0 & 1 \ конец {pmatrix} \ label {9.6c} \]

Авторы и авторство

Последовательность химических реакций

Превращение меди: Последовательность химических реакций

Цели

Проиллюстрируйте множество веществ, в состав которых может входить тот или иной элемент:
металл -> синий раствор -> синее твердое вещество -> черное твердое вещество -> синий раствор (снова) -> металл (снова).
Сохранение массы и родинок:
- Мы должны извлечь столько же меди, сколько мы начали.
- Одно и то же количество меди на каждой стадии: одинаковое количество молей.
Опыт применения стандартных химических методов: фильтрации и количественного переноса.

Реакция

Cu (s) -> [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.) -> Cu (OH) ₂ (s) -> CuO (s) -> [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.) -> Cu (т.)

Металлическая медь «растворяется» в азотной кислоте (HNO ₃).Фактически, нитрат-ион окисляет металлическую медь до иона меди (II), при этом сам превращаясь в газ NO ₂; затем ион меди (II) связывается с шестью молекулами воды. Физические изменения, которые вы должны наблюдать, — это исчезновение металла медного цвета по мере того, как раствор становится синим (из [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺, ион гексааквакоппера) и коричневого газа (NO _2).) развивается.
Cu (т.) + 4 H ₃ O ⁺ (водн.) + 2 NO ₃ ^— (водн.) -> [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.) + 2 NO ₂ (г)
Гидроксид-ион (OH ^—) связывается с ионом меди (II) даже сильнее, чем вода.В результате ион гидроксида может вытеснять воду из иона меди (II), давая гидроксид меди Cu (OH) ₂, синий осадок.
[Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.) + 2 OH ^— -> Cu (OH) ₂ (s) + 6 H ₂ O (л)
При нагревании гидроксида меди образуется оксид меди CuO, твердое вещество черного цвета.
Cu (OH) ₂ (s) -> CuO (s) + H ₂ O (l)
Оксид меди растворяется в кислоте, регенерируя ион меди (II), который снова связывается с вода.
CuO (т.) + 2 H ₃ O ⁺ (водн.) + 3 H ₂ O (l) -> [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн. )
Наконец, металлический цинк восстанавливает гидратированный ион меди (II) до металлической меди, в то время как сам превращается в ионы цинка (II), окисляясь. Мы уже видели эту реакцию в лаборатории хлорида меди).
[Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.) + Zn (s) -> Cu (s) + Zn ²⁺ (водн.) + 6 H ₂ O ( водн.)
В то же время часть металлического цинка, который присутствует в избытке, восстанавливает ионы гидроксония до H ₂.
Zn (т.) + 2 H ₃ O ⁺ (водн.) -> Zn ²⁺ (водн.) + H ₂ (г) + 2 H ₂ O (л)

Процедура

Я не буду вдаваться в подробности процедуры, но подчеркну некоторые моменты безопасности и (выделено жирным шрифтом ) некоторые места, где наша процедура отличается от процедуры в лабораторном пакете.

Преобразуйте Cu (s) в [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водный)
- Возьмите кусок медной проволоки и взвесьте его с точностью до 0.01 г . Кусочки проволоки ближе к 0,50 г, чем 0,35 г. Ничего страшного: используйте то, что мы предлагаем.
- Используйте примерно 4-5 мл концентрированного раствора HNO ₃.
- Будьте осторожны с азотной кислотой: как и другие сильные кислоты, при попадании на кожу она вызывает жжение и может повредить одежду; в отличие от большинства других кислот, он также окрашивает пораженный участок в желтый цвет.
- Если некоторое количество меди остается нерастворенной к тому времени, когда производство газа закончится, поставьте стакан на горячие плиты в вытяжных шкафах, чтобы ускорить реакцию.
- Важно выполнить этот шаг в вытяжном шкафу, потому что коричневый газ NO ₂ является раздражителем. Держите смеси в вытяжке до тех пор, пока вы не добавите 10 мл дистиллированной воды после полного растворения меди.
Преобразование [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.) В Cu (OH) ₂ (s)
- Будьте осторожны при обращении с NaOH, так как это сильное основание, которое при контакте с кожей будет жалить. К раствору меди по каплям добавляют раствор NaOH.
- После образования синего осадка периодически проверяйте кислотность раствора, погружая палочку для перемешивания в раствор и касаясь ею красной лакмусовой бумаги. Старайтесь не переносить синий осадок на лакмусовую бумагу: это приведет к некоторой потере меди и, возможно, ложному синему цвету на лакмусовой бумаге. Вначале раствор становится кислым из-за избытка азотной кислоты на предыдущем этапе, поэтому первый добавленный ОН- идет на нейтрализацию кислоты; после нейтрализации кислоты следующий добавленный OH ^— идет на образование синего осадка Cu (OH) ₂.Только после этого добавленный OH ^— остается на холостом ходу, и только тогда он станет красной лакмусовой бумажкой синего цвета. Мы хотим убедиться, что вся присутствующая медь превратилась в Cu (OH) ₂, поэтому мы добавляем OH ^—, пока раствор не станет синей лакмусовой бумажкой.
Преобразование Cu (OH) ₂ (s) в CuO (s)
- Добавьте воду к реакционной смеси, полученной на предыдущем этапе, и добавьте еще один или два камня кипения .
- Нагрейте содержимое стакана, но не кипятите . При кипячении черный CuO становится настолько мелким, что этап фильтрации становится чрезмерно длинным. Нагрейте стакан до тех пор, пока весь синий Cu (OH) ₂ не исчезнет и не заменится черным CuO.
- Отфильтруйте и промойте CuO, как описано в процедуре (часть C). Оставьте твердое вещество на фильтровальной бумаге и выбросьте фильтрат.
Превратить CuO (s) обратно в [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.)
- Растворите CuO на фильтровальной бумаге, как описано в процедуре (часть D).
- Раствор серной кислоты вызывает коррозию и вызывает раздражение кожи, с которой соприкасается.
Преобразование [Cu (H ₂ O) ₆] ²⁺ (водн.) Обратно в Cu (s)
- Добавьте примерно 1 г Zn к синему раствору, полученному на предыдущем этапе, и после того, как раствор потеряет весь свой синий цвет, вам может потребоваться добавить немного серной кислоты для реакции любого избытка Zn.
- Промойте металлическую медь три раза дистиллированной водой и перенесите ее в чашу для выпаривания, как описано в процедуре (часть E), а затем трижды промойте ее изопропанолом порциями по 5 мл.Промывка изопропанолом сокращает время, необходимое для стадии сушки.
- Высушите медь в стакане с кипящей водой, как описано в процедуре (E). Взвесьте сухую медь и запишите массу. Вычислите процент извлеченной меди.

Определите реагенты, необходимые для следующего преобразования.

Добавление реактива Гриньяра к сложному эфиру: образование третичного спирта. Введение: Реагенты Гриньяра являются важными и универсальными реагентами в органической химии.В этом эксперименте вы подготовите реактив Гриньяра и прореагируете его со сложным эфиром, чтобы получить третичный спирт. Диметилсульфоксид (ДМСО) — это высокополярный органический реагент, обладающий исключительными свойствами растворителя для органических и неорганических химикатов. Этот продукт имеет класс молекулярной биологии и подходит для применения в молекулярной биологии.

Desmos предлагает лучшие в своем классе калькуляторы, цифровые математические задания и учебную программу, чтобы помочь каждому ученику полюбить математику и полюбить ее изучение.53 отметки «Нравится», 1 комментарий — Начальная школа Indian Hill (@ihelementary) в Instagram: «Мы наслаждаемся нашим первым днем со всеми нашими учениками лично! #IHPromise »

В следующих разделах описывается комплексный процесс трансформации организации, который, если следовать ему, приведет к выдающимся результатам за счет создания высокопроизводительной организации. Описанный ниже процесс трансформации затрагивает различные аспекты эффективности бизнеса и инициирует изменения на уровне организации, команды и отдельных лиц.РЕАГЕНТЫ ГРУППИРОВАНИЯ КРОВИ. Анти-А. Анти-А. Анти-Б. Анти-Б. Анти-A, B … Следовательно, уместно идентифицировать антигены эритроцитов, используя известные анти-A, и … D — самая важная кровь …

Голден Энди в Instagram: «У нас была лучшая валентинка. … Выявить взаимосвязь между самоэффективностью и поведением учащихся в поисках работы Учащиеся с более высоким уровнем самоэффективности будут демонстрировать более активное поведение в поисках работы 14. Исследования, в которых используются качественные методы на одном этапе и количественные методы на следующем…

4. Выявление изменений и поэтапных подходов, необходимых для перехода от текущей ситуации к тому, что будет. Чтобы составить дерево решений, необходимо: (1) определить точки принятия решения и альтернативы Как средство придания некоторой структуры и При проектировании кадрового процесса следуйте следующим рекомендациям: 1. Заполните недостающие реагенты или продукты (без механизма). Для каждого преобразования дайте соответствующую названную реакцию. 2. Предскажите продукты следующих реакций (предположите отсутствие релаксации синглетных карбенов в триплетное состояние).3. Рассмотрим следующую реакцию: а) Укажите структуру и название реагента А;

Энергия и обмен веществ | Безграничная биология

Роль энергии и метаболизма

Всем организмам требуется энергия для выполнения задач; метаболизм — это набор химических реакций, которые высвобождают энергию для клеточных процессов.

Цели обучения

Объясните важность обмена веществ

Основные выводы

Ключевые моменты

Всем живым организмам нужна энергия для роста и размножения, поддержания своей структуры и реакции на окружающую среду; метаболизм — это набор процессов, делающих энергию доступной для клеточных процессов.
Метаболизм — это комбинация химических реакций, которые являются спонтанными и высвобождают энергию, и химических реакций, которые не являются спонтанными и требуют энергии для протекания.
Живые организмы должны получать энергию через пищу, питательные вещества или солнечный свет, чтобы выполнять клеточные процессы.
Транспортировка, синтез и распад питательных веществ и молекул в клетке требуют использования энергии.

Ключевые термины

метаболизм : полный набор химических реакций, происходящих в живых клетках
биоэнергетика : изучение превращений энергии, происходящих в живых организмах
энергия : работоспособность

Энергия и обмен веществ

Все живые организмы нуждаются в энергии для роста и воспроизводства, поддержания своей структуры и реагирования на окружающую среду.Метаболизм — это набор поддерживающих жизнь химических процессов, которые позволяют организмам преобразовывать химическую энергию, хранящуюся в молекулах, в энергию, которая может использоваться для клеточных процессов. Животные потребляют пищу для восполнения энергии; их метаболизм расщепляет углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты, чтобы обеспечить химическую энергию для этих процессов. В процессе фотосинтеза растения преобразуют световую энергию солнца в химическую энергию, хранящуюся в молекулах.

Биоэнергетика и химические реакции

Ученые используют термин биоэнергетика для обсуждения концепции потока энергии через живые системы, такие как клетки.Клеточные процессы, такие как построение и разрушение сложных молекул, происходят в результате пошаговых химических реакций. Некоторые из этих химических реакций являются спонтанными и высвобождают энергию, тогда как другие требуют энергии для протекания. Все химические реакции, происходящие внутри клеток, включая те, которые используют энергию, и те, которые высвобождают энергию, являются метаболизмом клетки.

Большая часть энергии прямо или косвенно исходит от Солнца. : Большинство форм жизни на Земле получают энергию от Солнца.Растения используют фотосинтез для улавливания солнечного света, а травоядные животные поедают эти растения для получения энергии. Плотоядные животные поедают травоядных, а разлагатели переваривают растительную и животную материю.

Клеточный метаболизм

Каждое задание, выполняемое живыми организмами, требует энергии. Энергия необходима для выполнения тяжелой работы и упражнений, но люди также расходуют много энергии во время размышлений и даже во время сна. При каждом действии, требующем энергии, происходит множество химических реакций, обеспечивающих химическую энергию системам тела, включая мышцы, нервы, сердце, легкие и мозг.

Живые клетки каждого организма постоянно используют энергию для выживания и роста. Клетки расщепляют сложные углеводы на простые сахара, которые клетка может использовать для получения энергии. Мышечные клетки могут потреблять энергию для построения длинных мышечных белков из небольших молекул аминокислот. Молекулы могут быть изменены и транспортироваться по клетке или могут быть распределены по всему организму. Так же, как энергия требуется как для строительства, так и для сноса здания, энергия требуется как для синтеза, так и для разрушения молекул.

Многие клеточные процессы требуют постоянного снабжения энергией, обеспечиваемой клеточным метаболизмом. Сигнальные молекулы, такие как гормоны и нейротрансмиттеры, должны быть синтезированы и затем транспортированы между клетками. Патогенные бактерии и вирусы попадают в организм и разрушаются клетками. Клетки также должны экспортировать отходы и токсины, чтобы оставаться здоровыми, и многие клетки должны плавать или перемещать окружающие материалы посредством биения клеточных придатков, таких как реснички и жгутики.

Питание дает энергию для таких действий, как полет. : Колибри нужна энергия, чтобы поддерживать длительные периоды полета.Колибри получает энергию от приема пищи и преобразования питательных веществ в энергию посредством ряда биохимических реакций. Летные мышцы птиц чрезвычайно эффективны в производстве энергии.

Типы энергии

Различные типы энергии включают кинетическую, потенциальную и химическую энергию.

Цели обучения

Различия между видами энергии

Основные выводы

Ключевые моменты

Все организмы используют разные формы энергии для поддержания биологических процессов, которые позволяют им расти и выживать.
Кинетическая энергия — это энергия, связанная с движущимися объектами.
Потенциальная энергия — это тип энергии, связанный со способностью объекта выполнять работу.
Химическая энергия — это тип энергии, высвобождающейся при разрыве химических связей, который может использоваться для метаболических процессов.

Ключевые термины

химическая энергия : Чистая потенциальная энергия, высвобождаемая или поглощаемая в ходе химической реакции.
потенциальная энергия : энергия, которой обладает объект из-за его положения (в гравитационном или электрическом поле) или его состояния (в виде растянутой или сжатой пружины, в качестве химического реагента или из-за наличия массы покоя).
кинетическая энергия : энергия, которой обладает объект из-за его движения, равная половине массы тела, умноженной на квадрат его скорости.

Энергия — это свойство объектов, которое может быть передано другим объектам или преобразовано в другие формы, но не может быть создано или уничтожено. Организмы используют энергию, чтобы выжить, расти, реагировать на раздражители, воспроизводиться и для всех типов биологических процессов. Потенциальная энергия, хранящаяся в молекулах, может быть преобразована в химическую энергию, которая в конечном итоге может быть преобразована в кинетическую энергию, позволяющую организму двигаться.В конце концов, большая часть энергии, используемой организмами, преобразуется в тепло и рассеивается.

Кинетическая энергия

Энергия, связанная с движущимися объектами, называется кинетической энергией. Например, когда самолет находится в полете, он очень быстро движется по воздуху, выполняя работу по изменению своего окружения. Реактивные двигатели преобразуют потенциальную энергию топлива в кинетическую энергию движения. Крушащий шар может нанести большой урон даже при медленном движении.Однако все еще разрушающийся шар не может выполнять никакой работы и, следовательно, не имеет кинетической энергии. Ускоряющаяся пуля, идущий человек, быстрое движение молекул в воздухе, выделяющих тепло, и электромагнитное излучение, такое как солнечный свет, — все они обладают кинетической энергией.

Потенциальная энергия

Что, если тот же самый неподвижный шар для разрушения поднять на два этажа над автомобилем с краном? Если подвешенный шар для разрушения не движется, связана ли с ним энергия? Да, разрушающий шар обладает энергией, потому что разрушающий шар может выполнять свою работу.Эта форма энергии называется потенциальной энергией, потому что объект может выполнять работу в данном состоянии.

Объекты переносят свою энергию между потенциальным и кинетическим состояниями. Поскольку разрушающий шар неподвижно висит, он имеет кинетическую энергию [latex] \ text {0%} [/ latex] и [latex] \ text {100%} [/ latex]. Как только мяч выпущен, его кинетическая энергия увеличивается по мере того, как мяч набирает скорость. В то же время мяч теряет потенциальную энергию при приближении к земле. Другие примеры потенциальной энергии включают энергию воды, удерживаемой за плотиной, или человека, который собирается прыгнуть с парашютом из самолета.

Зависимость потенциальной энергии от кинетической энергии : Вода за плотиной имеет потенциальную энергию. Движущаяся вода, например, в водопаде или быстро текущей реке, обладает кинетической энергией.

Химическая энергия

Потенциальная энергия связана не только с расположением материи, но и со структурой материи. Пружина на земле обладает потенциальной энергией, если она сжата, как и натянутая резинка. Тот же принцип применим к молекулам. На химическом уровне связи, которые удерживают атомы молекул вместе, обладают потенциальной энергией.Этот тип потенциальной энергии называется химической энергией, и, как и вся потенциальная энергия, ее можно использовать для выполнения работы.

Например, химическая энергия содержится в молекулах бензина, которые используются в автомобилях. Когда газ воспламеняется в двигателе, связи в его молекулах разрываются, и выделяемая энергия используется для приведения в движение поршней. Потенциальная энергия, хранящаяся в химических связях, может использоваться для выполнения работы для биологических процессов. Различные метаболические процессы разрушают органические молекулы, высвобождая энергию для роста и выживания организма.

Химическая энергия : Молекулы в бензине (октановое число, указанная химическая формула) содержат химическую энергию. Эта энергия преобразуется в кинетическую энергию, которая позволяет автомобилю мчаться по гоночной трассе.

Метаболические пути

Анаболический путь требует энергии и строит молекулы, в то время как катаболический путь производит энергию и разрушает молекулы.

Цели обучения

Опишите два основных типа метаболических путей

Основные выводы

Ключевые моменты

Метаболический путь — это серия химических реакций в клетке, которые создают и разрушают молекулы для клеточных процессов.
Анаболические пути синтезируют молекулы и требуют энергии.
Катаболические пути расщепляют молекулы и производят энергию.
Поскольку почти все метаболические реакции происходят не спонтанно, белки, называемые ферментами, помогают облегчить эти химические реакции.

Ключевые термины

катаболизм : деструктивный метаболизм, обычно включающий выделение энергии и расщепление материалов
фермент : глобулярный белок, катализирующий биологическую химическую реакцию
анаболизм : конструктивный метаболизм тела в отличие от катаболизма

Метаболические пути

Процессы производства и расщепления углеводных молекул иллюстрируют два типа метаболических путей.Метаболический путь — это последовательный ряд взаимосвязанных биохимических реакций, которые преобразуют молекулу или молекулы субстрата через ряд промежуточных продуктов метаболизма, в конечном итоге приводя к конечному продукту или продуктам. Например, один путь метаболизма углеводов расщепляет большие молекулы на глюкозу. Другой метаболический путь может превращать глюкозу в большие молекулы углеводов для хранения. Первый из этих процессов требует энергии и называется анаболическим. Второй процесс производит энергию и называется катаболическим.Следовательно, метаболизм состоит из двух противоположных путей:

Анаболизм (построение молекул)
Катаболизм (разрушение молекул)

Анаболические и катаболические пути : Анаболические пути — это те пути, которые требуют энергии для синтеза более крупных молекул. Катаболические пути — это те пути, которые генерируют энергию, расщепляя более крупные молекулы. Оба типа путей необходимы для поддержания энергетического баланса клетки.

Анаболические пути

Анаболические пути требуют ввода энергии для синтеза сложных молекул из более простых.Одним из примеров анаболического пути является синтез сахара из CO ₂. Другие примеры включают синтез больших белков из строительных блоков аминокислот и синтез новых цепей ДНК из строительных блоков нуклеиновых кислот. Эти процессы критически важны для жизни клетки, происходят постоянно и требуют энергии, обеспечиваемой АТФ и другими высокоэнергетическими молекулами, такими как НАДН (никотинамидадениндинуклеотид) и НАДФН.

Катаболические пути

Катаболические пути включают разложение сложных молекул на более простые, высвобождая химическую энергию, хранящуюся в связях этих молекул.Некоторые катаболические пути могут захватывать эту энергию для производства АТФ, молекулы, используемой для питания всех клеточных процессов. Другие запасающие энергию молекулы, такие как липиды, также расщепляются посредством аналогичных катаболических реакций с выделением энергии и образованием АТФ.

Важность ферментов

Химические реакции в метаболических путях редко происходят спонтанно. Каждая стадия реакции ускоряется или катализируется белком, называемым ферментом. Ферменты важны для катализирования всех типов биологических реакций: тех, которые требуют энергии, а также тех, которые выделяют энергию.

Метаболизм углеводов

Организмы расщепляют углеводы для производства энергии для клеточных процессов, а фотосинтезирующие растения производят углеводы.

Цели обучения

Анализировать важность углеводного обмена для производства энергии

Основные выводы

Ключевые моменты

Распад глюкозы, которую живые организмы используют для производства энергии, описывается уравнением: [латекс] {\ text {C}} _ {6} {\ text {H}} _ {12} {\ text {O}} _ {6} +6 {\ text {O}} _ {2} \ rightarrow 6 {\ text {CO}} _ {2} +6 {\ text {H}} _ {2} \ text {O} + \ text {энергия} [/ латекс].
Процесс фотосинтеза, который растения используют для синтеза глюкозы, описывается уравнением: [латекс] 6 \ text {CO} _ {2} +6 {\ text {H}} _ {2} \ text {O} + \ text { энергия} \ rightarrow {\ text {C}} _ {6} {\ text {H}} _ {12} {\ text {O}} _ {6} +6 \ text {O} _ {2} [/ латекс].
Глюкоза, которая потребляется, используется для производства энергии в виде АТФ, который используется для выполнения работы и химических реакций в клетке.
Во время фотосинтеза растения превращают световую энергию в химическую энергию, которая используется для создания молекул глюкозы.

Ключевые термины

аденозинтрифосфат : многофункциональный нуклеозидтрифосфат, используемый в клетках в качестве кофермента, часто называемый «молекулярной единицей энергетической валюты» при внутриклеточном переносе энергии
глюкоза : простой моносахарид (сахар) с молекулярной формулой C6h22O6; это основной источник энергии для клеточного метаболизма

Метаболизм углеводов

Углеводы — одна из основных форм энергии для животных и растений.Растения вырабатывают углеводы, используя световую энергию солнца (в процессе фотосинтеза), в то время как животные едят растения или других животных для получения углеводов. Растения хранят углеводы в длинных полисахаридных цепях, называемых крахмалом, в то время как животные хранят углеводы в виде молекулы гликогена. Эти большие полисахариды содержат много химических связей и, следовательно, хранят много химической энергии. Когда эти молекулы расщепляются во время метаболизма, энергия химических связей высвобождается и может быть использована для клеточных процессов.

Все живые существа используют углеводы как форму энергии. : Растения, такие как дуб и желудь, используют энергию солнечного света для производства сахара и других органических молекул. И растения, и животные (например, эта белка) используют клеточное дыхание для получения энергии из органических молекул, изначально производимых растениями

Производство энергии из углеводов (клеточное дыхание)

Метаболизм любого моносахарида (простого сахара) может производить энергию для использования клеткой.Избыточные углеводы хранятся в виде крахмала в растениях и в виде гликогена у животных, готовые к метаболизму, если потребность организма в энергии внезапно возрастет. Когда эта потребность в энергии увеличивается, углеводы расщепляются на составляющие моносахариды, которые затем распределяются по всем живым клеткам организма. Глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆) является типичным примером моносахаридов, используемых для производства энергии.

Внутри клетки каждая молекула сахара расщепляется в ходе сложной серии химических реакций.Поскольку химическая энергия высвобождается из связей в моносахариде, она используется для синтеза высокоэнергетических молекул аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ — это основная энергетическая валюта всех клеток. Точно так же, как доллар используется в качестве валюты для покупки товаров, клетки используют молекулы АТФ для немедленной работы и проведения химических реакций.

Распад глюкозы в процессе метаболизма, называемый клеточным дыханием, можно описать уравнением:

[латекс] {C} _ {6} {H} _ {12} {O} _ {6} +6 {O} _ {2} \ rightarrow 6 {CO} _ {2} +6 {H} _ {2} О + энергия [/ латекс]

Производство углеводов (фотосинтез)

Растения и некоторые другие виды организмов производят углеводы в процессе, называемом фотосинтезом.Во время фотосинтеза растения превращают световую энергию в химическую энергию, превращая молекулы углекислого газа (CO ₂) в молекулы сахара, такие как глюкоза. Поскольку этот процесс включает в себя построение связей для синтеза большой молекулы, для продолжения требуется ввод энергии (света). Синтез глюкозы путем фотосинтеза описывается этим уравнением (обратите внимание, что оно является обратным предыдущему уравнению):

[латекс] 6CO_ {2} +6 {H} _ {2} O + энергия \ rightarrow {C} _ {6} {H} _ {12} {O} _ {6} + 6O_ {2} [/ латекс]

В рамках химических процессов растений молекулы глюкозы могут объединяться с другими типами сахаров и превращаться в них.В растениях глюкоза хранится в форме крахмала, который может снова расщепляться на глюкозу посредством клеточного дыхания, чтобы поставлять АТФ.

Синтез алкенов: изменение положения двойной связи

Изменение положения двойной связи — очень важный инструмент в органическом синтезе. Например, давайте попробуем выяснить, что происходит при этом преобразовании:

Двойная связь внезапно переместилась, чтобы произвести новый региоизомер исходного материала. Сначала это может показаться запутанным, но мы собираемся разбить это на простые шаги, используя очень интуитивную стратегию.

Для этого мы используем реакции региоселективного присоединения к алкенам (правило Марковникова) и региоселективное удаление , основанные на правилах Зайцева и Хофмана.

Небольшое напоминание об этом: Вы можете выборочно добавить галоген в наиболее и наименее замещенные позиции двойной связи:

И вы также можете выборочно ввести двойную связь с помощью реакций E2, используя не -ограниченное (Зайцев) и громоздкое (Хофманн) основание:

Итак, вот что вы можете сделать, когда вас попросят переместить двойную связь.

Укажите направление, в котором движется двойная связь:

2. Добавьте галоген к правильному углю в зависимости от направления. В данном случае это антимарковниковская позиция, поэтому необходимо радикальное гидробромирование:

Выполните устранение — все еще двигаясь вправо. Это означает, что нам нужно основание с пространственными затруднениями:

Вот некоторые из наиболее часто используемых оснований с пространственными затруднениями:

Таким образом двойная связь может перемещаться с помощью цикла реакций региоселективного присоединения и отщепления, и тот же принцип применяется к перемещению. позиция уходящей группы:

Подробнее об этом — в следующем посте — Изменение позиции уходящей группы

Укажите реагенты, которые вы бы использовали для изменения положения двойной связи в каждом из следующих алкенов:

Проверьте свои ответы

Этот контент предназначен только для зарегистрированных пользователей.

Нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться!

Присоединяясь к Chemistry Steps, вы получите мгновенный доступ к ответам и решениям для всех практических задач , включая более 20 часов видео по решению проблем, викторин с несколькими вариантами ответов, головоломок, и мощного набора из Краткое руководство по органической химии 1 и 2 .

Напишите, пожалуйста Как осуществить цепочку превращений в химии.и химические свойства

Осуществление цепочки химических превращений. — онлайн-урок

Методика решения «цепочек превращений» в курсе химии

Органические цепочки из ЕГЭ с решениями (50 цепочек).

ВЕЩЕСТВА И ИХ ПРЕВРАЩЕНИЯ И Что такое химическая реакция

Практическая работа «Осуществление цепочки химических превращений»

Взаимосвязь между классами неорганических веществ

Практическая работа «Осуществление цепочки химических превращений», 9 класс

Химическое превращение и катализ | Kavli Energy NanoScience Institute (ENSI)

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

1.9: Матрицы преобразования — Chemistry LibreTexts

Идентичность Операция

Отражение в плоскости

Вращение вокруг оси

Авторы и авторство

Последовательность химических реакций

Цели

Реакция

Процедура

Определите реагенты, необходимые для следующего преобразования.

Энергия и обмен веществ | Безграничная биология

Роль энергии и метаболизма

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Энергия и обмен веществ

Биоэнергетика и химические реакции

Клеточный метаболизм

Типы энергии

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Кинетическая энергия

Потенциальная энергия

Химическая энергия

Метаболические пути

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Метаболические пути

Анаболические пути

Катаболические пути

Важность ферментов

Метаболизм углеводов

Цели обучения

Основные выводы

Ключевые моменты

Ключевые термины

Метаболизм углеводов

Производство энергии из углеводов (клеточное дыхание)

Производство углеводов (фотосинтез)

Синтез алкенов: изменение положения двойной связи

Добавить комментарий Отменить ответ