Divisibilidade química

Transformação da matéria, um exemplo de divisibilidade em química. Fonte: Mikerun, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

O que é divisibilidade química?

Podemos definir o Divisibilidade química como uma propriedade da matéria que permite se separar em porções menores. Para entender o conceito, podemos dar um exemplo.

Se um cubo de gelo é derretido, torna -se água e, quando é submetido ao calor, é transformado em vapor. Este vapor pode ser dividido, por sua vez, em moléculas, e estes, em átomos.

A divisibilidade química é, então, a possibilidade de se dividir em partes cada vez mais pequenas.

Origem e conceito de divisibilidade química

Durante muito tempo, foi discutido se o assunto era composto de partículas (o que sabemos hoje como átomos), no entanto, a idéia geral era que a matéria era um continuum que poderia ser dividido.

Esse conceito generalizado fez uma vítima de zombaria de cientistas brilhantes como James Clerk Maxwell (das equações de Maxwell) e Ludwig Boltzman (da distribuição de Boltzman) algo que arrastou o primeiro para a loucura e o segundo para o suicídio.

No século V.C., O filósofo grego Leucipo e seu discípulo de Demócrito usaram a palavra Atom para designar a menor peça individual da matéria e propuseram que o mundo não consiste em mais do que mover átomos.

Essa teoria atômica inicial diferiu das versões posteriores, uma vez que incluía a idéia de uma alma humana composta por um tipo mais refinado do átomo distribuído pelo corpo.

A teoria atômica caiu em declínio na Idade Média, mas revivida 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".

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

No entanto, a divisibilidade também pode ser dada por métodos químicos, onde a matéria seria separada em moléculas ou átomos.

Exemplos de divisibilidade química

1. Dissolva sal

Quando um sal é dissolvido, por exemplo, cloreto de sódio, na água, um fenômeno de solvatação ocorre onde os vínculos iônicos de sal são quebrados:

NaCl → Na⁺ + Cl^-

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

2. Oxidação de metais em meio ácido

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

Mg + hcl → mg²⁺ +Cl^- + H₂

Oxida ao ácido metálico, separando ligações metálicas para obter íons em solução.

3. Hidrólise dos ésteres

A hidrólise é a ruptura de uma ligação química por meio de água. Um exemplo de hidrólise é a hidrólise dos ésteres, onde eles são divididos em duas moléculas, um álcool e um ácido carboxílico.

4. Reações de eliminação

Uma reação de eliminação faz exatamente o que diz: elimina os átomos de uma molécula. Isso é feito para criar uma ligação dupla carbono-carbono. Isso pode ser feito usando uma base ou um ácido.

Pode ocorrer em uma única etapa concertada (a abstração do próton em Cα que ocorre ao mesmo tempo que a divisão do link Cβ-X) ou em duas etapas (a divisão do link Cβ-X ocorre primeiro para formar um carbocalização intermediária, que então "desliga" pela abstração do próton no alfa-carbono).

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5. Reação enzimática da aldolase

Na fase preparativa da glicólise, uma molécula de glicose é dividida em duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato (G3P) usando 2 ATP.

A enzima encarregada dessa incisão é a aldolase, que através de uma condensação reversa, divide a molécula de 1,6-bifosfato frutose em uma molécula de G3p e uma molécula de fosfato de di-hidroxiacetona, que é subsequentemente é formada para formar outra molécula de G3p.

6. Degradação de biomoléculas

Não apenas glicólise, mas toda a degradação das biomoléculas nas reações do catabolismo, são exemplos de divisibilidade química.

Isso se deve ao fato de que grandes moléculas, como carboidratos, ácidos graxos e proteínas, para produzir moléculas menores, como o acetil CoA, que entra no ciclo Krebs para produzir energia na forma de ATP.

7. Reações de combustão

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

C₃H₈ + 5 ª₂ → 3CO₂ + 4h₂QUALQUER

A degradação das biomoléculas pode ser dita que é uma reação de combustão, uma vez que os produtos finais são co₂ e água, no entanto, eles ocorrem em muitas etapas com diferentes intermediários.

8. Centrifugação no sangue

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

Os componentes mais densos, o soro com os glóbulos vermelhos, permanecerão no fundo do tubo de centrífuga, enquanto o menos denso, o plasma, permanecerá na parte superior.

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9. Buffer de bicarbonato

Bicarbonato de sódio, HCO₃^-, É a principal maneira de transporte de CO₂ no produto corporal de reações de degradação metabólica.

Este composto reage com um próton médio para produzir ácido carbônico, que é posteriormente dividido em CO₂ e água:

HCO₃^- + H⁺ D h₂Co₃ D co₂ + h₂o

Como as reações são reversíveis, essa é uma maneira que o corpo tem, através da respiração, para controlar o pH fisiológico para evitar processos de alcalose ou acidose.

10. Átomo nuclear ou divisão de fissão

No caso de um núcleo maciço (como o urânio-235) estar quebrado (fissões), levará a um desempenho líquido de energia. Isso ocorre porque a soma das massas dos fragmentos será menor que a massa do núcleo de urânio.

No caso de a massa dos fragmentos ser igual ou maior que a do ferro no pico da curva de energia da ligação, as partículas nucleares estarão mais intimamente ligadas do que no núcleo do urânio e que a diminuição da massa ocorre na forma de energia de acordo com para 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.

Referências

1. Reoções de ácidos. BBC recuperou.co.Reino Unido.
2. Foist, l. (S.F.). Reações de eliminação na química orgânica. Estudo recuperado.com.
3. Fision nuclear (S.F.). Recuperado da hiperfísica.