Aký je chemický proces? Chemický proces: podstata a úloha v prírode

Vzájomná premena zlúčenín vyskytujúcich sa v prírode, a vyskytujú sa ako dôsledok ľudskej činnosti môže byť videný ako chemické procesy. Reakčná zložky môžu byť v nich ako dve alebo viac látok v jednej alebo v rôznych stavoch agregácie. V závislosti na tomto rozdielu sa medzi homogénnych alebo heterogénnych systémoch. podmienok a osobitných charakteristík úlohu chemických procesov v prírode budú diskutované v tomto dokumente.

Čo je mienené chemickou reakciou

Ak je výsledok interakcie východiskových látok podliehajú zmenám častí molekúl a atómových poplatkov jadrá sú rovnaké, povedzme o chemických reakcií alebo procesov. Produkty vytvorené v dôsledku ich Samozrejme, že človek používa v priemysle, poľnohospodárstve a domácnostiach. Obrovské množstvo interakcií medzi látkami dochádza, pretože v živých aj neživých v prírode. Chemické procesy sú základné rozdiel od fyzikálnych javov a vlastností rádioaktivity. V týchto nových látok vytvorí molekuly, zatiaľ čo fyzikálne procesy nemení zloženie zlúčenín, a jadrové reakcie sa vyskytujú atómy nových chemických prvkov.

Podmienky procesu chémie

Môžu byť rôzne a závisí predovšetkým od charakteru reakčných zložiek potrebných prívodu energie zvonku, ako aj skupenstvo (pevné látky, roztoky, plyny), v ktorom sa proces. Chemický mechanizmus interakcie medzi dvoma alebo viacerými zlúčenín môže byť vykonávaná pôsobením katalyzátorov (napr., Kyselina dusičná), teplota (výroba amoniaku), svetelná energia (fotosyntéza). S pomocou enzýmov v živej prírody chemickej reakcie spracováva fermentačný rozšírené (alkohol, kyselina mliečna, kyselina maslová) používané v potravinách a mikrobiologických priemyslu. Pre výrobky v organickej syntéze priemysle, jednou z hlavných podmienok je prítomnosť radikálového mechanizmu chemického procesu. Príkladom môže byť príprava chlórovaných metánu (dichlórmetán, trichlórmetán, tetrachlórmetán vyrobené v dôsledku reťazovej reakcie.

homogénna katalýza

Sú to špeciálne typy kontaktu medzi dvoma alebo viacerými látkami. Podstatou chemických procesov prebiehajúcich v homogénnej fáze (napr., Plyn - plyn) zahŕňajúce urýchľovače reakcie, ako je vykonávať reakcia v celom objeme zmesi. V prípade, že katalyzátor je v rovnakom skupenstve, a že reakčné zložky, tvoria komplexy s pohyblivými medziproduktov východiskových zlúčenín.

Homogénna katalýza - základný chemický proces sa vykonáva, napríklad, pri rafinácii ropy, výrobe benzínu, nafty, plynového oleja, a iných palív. Používa sa technológie, ako je napríklad reformovanie, izomerační, katalytické krakovanie.

heterogénne katalýza

V prípade heterogénne katalýzy, kontakt reaktantov dochádza najčastejšie na pevnom povrchu katalyzátora. Je vytvorená tzv aktívne miesta. Je to oblasti, v ktorých interakcia reakčných zložiek je veľmi rýchly, tj. Reakčná rýchlosť je vysoká. Sú druhovo špecifické, a hrajú dôležitú úlohu aj v prípade, že chemických procesov prebiehajúcich v živých bunkách. Potom hovoríme o metabolizme - metabolické reakcie. Príklady heterogénne katalýzy je priemyselná príprava kyslého sulfátu. Stýkač plynná zmes oxidu siričitého a kyslíka sa zahreje a nechá prejsť mriežkovou police naplnených častíc prášku z oxidu vanádu, Vanadyl sulfát alebo osou _4. Výsledný produkt - oxid sírový je potom absorbovaný koncentrovanej kyseliny sírovej. Tvoril tekutý, tzv Olea. To môže byť zriedená vodou, aby sa získala požadovaná koncentrácia síranu kyseliny.

Predstavuje termochemické reakcie

Izolácia alebo absorpcie energie vo forme tepla, je praktický význam. Stačí pripomenúť, palivovú spaľovací reakciu: zemný plyn, uhlie, rašelina. Predstavujú fyzikálnych a chemických procesov je dôležitou vlastnosťou je spalné teplo. Tepelné účinky sú veľmi rozšírené v organickom svete, a na neživej prírody. Napríklad, pri trávení štiepenie bielkovín, tukov a sacharidov pod vplyvom biologicky aktívnych látok - enzýmy.

Uvoľnená energia je uložená v podobe energeticky bohatých väzieb ATP molekúl. disimilace reakcie sprevádzané uvoľnenie energie, ktorého časť sa rozptýli vo forme tepla. V dôsledku rozkladu, každý gram bielkovín poskytuje 17 kJ 2 škrob - 17, 2 kJ tuk - 38,9 kJ. Chemické procesy, ktoré sa vyskytujú s uvoľnením energie sa nazývajú exotermickej, a s absorpciou - endotermickej. V priemysle, organická syntéza a ďalšie technológie vypočíta tepelnými účinkami termochemické reakcie. To je dôležité, napríklad, aby správne vypočítať množstvo energie použitej pre ohrev syntézy reaktory a stĺpcov, v ktorých reakcie prebiehajú za sprievodu absorpciu tepla.

Kinetika a jej úloha v teórii chemických procesov

Rýchlosť Výpočet reagujúcich častíc (molekuly, ióny), - hlavná problémom priemyslu. Jej riešenie poskytuje ekonomické výhody a ziskovosť technologických cyklov v chemickom priemysle. Pre zvýšenie rýchlosti také reakcie ako je syntéza amoniaku rozhodujúcimi faktormi sú kolísanie tlaku v plynnej zmesi dusíka a vodíka na 30 MPa, a zabraňuje prudký nárast teploty (optimálna teplota je 450- 550 ° C).

Chemické procesy používané pri výrobe sulfátované kyselín, a to pyritu spaľovanie, oxidácia oxidu siričitého, oxidu sírového, absorpcia oleum sa vykonáva za rôznych podmienok. Ak to chcete urobiť, použite pyrit pece a stýkače. Berú do úvahy koncentrácie reaktantov, teplote a tlaku. Všetky tieto faktory sú vo vzájomnom vzťahu k reakcii s najväčšou rýchlosťou, čo zvyšuje kyseliny síranu za vzniku 96-98%.

Pohyb látok, a to ako fyzikálne a chemické procesy v prírode

Známe príslovie "Pohyb - je život" môže byť aplikovaný na chemických prvkov, ktoré vstupujú do rôznych typov interakcií (reakcia zlúčeniny, substitúcia, rozklad, výmena). Molekuly a atómy chemických prvkov prichádzajúcich v nepretržitom pohybe. Vzhľadom k tomu, vedci, všetky vyššie uvedené typy chemických reakcií, môže byť sprevádzané fyzikálnymi javy: uvoľňovanie tepla alebo absorpciu fotónov svetelných lúčov, zmena skupenstva. Tieto procesy prebiehajú v každom plášti Krajina: litosféry, hydrosféry a atmosféry, biosféry. Najvýznamnejšie z nich sú cykly látok, ako je kyslík, oxid uhličitý a dusík. V nasledujúcom texte budeme uvažovať o titul ako cirkulácie dusík sa vyskytuje v ovzduší, pôdu a živé organizmy.

Interkonverzia Dusík a jeho zlúčeniny

Je dobre známe, že dusík je nevyhnutnou súčasťou proteínu, a tak sa zúčastňuje pri tvorbe akéhokoľvek a všetkých druhov života na Zemi. Dusík je absorbovaný rastlín a zvierat vo forme iónov: amónny, dusičnan a dusitanov iónu. Rastlín získaných fotosyntézy forme nielen glukózy, ale aj aminokyseliny, glycerol, mastné kyseliny. Všetky z vyššie uvedených chemických zlúčenín sú produkty reakcií, vyskytujúcich sa v Calvin cykle. Vynikajúci ruský vedec K. Timirjazevova, hovoril o kozmickom role zelených rastlín, najmä s prihliadnutím aj ich schopnosť syntetizovať bielkoviny.

Bylinožravce sú peptidy z rastlinných potravín a šeliem - mäso z obetí. V čase, keď vplyvom pôdnych baktérií saprotrophic hnijúce zvyšky rastlín a zvierat tam sú komplexné biologické a chemické procesy. Ako výsledok ich dusíka z organických zlúčenín, pokračuje do anorganické formy (amoniaku vytvoreného, voľný dusík, dusičnany a dusitany). Po návrate do atmosféry a pôdy, všetky tieto látky absorbované rastlinami znova. Dusík vstupuje do kože prostredníctvom prieduchov listov a roztoky kyseliny dusičnej a kyseliny dusitej a jej soli sú absorbované koreňovými chlpov korene rastlín. konverzie dusík cyklus je uzatvorený opakovať. Podstatou chemických procesov prebiehajúcich u dusíkatých látok v prírode bol podrobne študovaný na začiatku 20. storočia ruský vedec DN Pryanishnikov.

prášková metalurgia

Moderné chemické procesy a technológie významne prispieva k vytváraniu materiálov s unikátnymi fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. To je obzvlášť dôležité, najmä pre zariadenie a vybavenie ropných rafinérií, podnikov vyrábajúcich anorganické kyseliny, farbivá, farby, plasty. Pri ich výrobe sa používajú výmenníky tepla, kontaktné aparát, syntéza stĺpec, potrubia. Zariadenie povrch je v kontakte s agresívnymi médiami za vysokého tlaku. Navyše, takmer všetky chemické výrobné procesy sú vykonávané za vysokých teplôt. Aktuálny je získanie materiálov s vlastnosťami vysokej tepelnej a odolnosť voči kyselinám, proti korózii.

Prášková metalurgia zahŕňa spôsoby na výrobu kovových práškov, a spekanie zavedenie moderných zliatiny používané v reakciách s chemicky agresívnych látok.

Kompozity a ich význam

Medzi modernými technológiami, najdôležitejšie chemické procesy sú reakcie výroba kompozitných materiálov. Tie zahŕňajú peny, cermetov norpapalsty. Ako matrice použitej na výrobu kovov a zliatin, keramiky, umelých hmôt. Ako pomocné látky používané kremičitanu vápenatého, biela hlinka, Ferriday stroncium a bárium. Všetky vyššie uvedené látky poskytnúť kompozitných materiálov rázovej húževnatosti tepla a odolnosť proti opotrebovaniu.

Čo je chemická technológia

Priemysel, veda zaoberajúca sa štúdiom prostriedky a metódy používané v reakciách spracovania surovín: ropa, zemný plyn, uhlie, minerálnych látok, s názvom chemická technológie. Inými slovami, veda o chemických procesov dochádza v dôsledku ľudskej činnosti. Všetky jeho teoretického základu až matematiky, Kybernetika, fyzikálna chémia, ekonomika priemyslu. Bez ohľadu na spôsobuje chemickou proces zahŕňal v technológii (prijímanie rozklad acid dusičnan vápenca, syntéza fenol-formaldehydovej plastics) - v súčasných podmienkach nie je možné bez automated systémov riadenia s cieľom uľahčiť ľudskú činnosť, okrem znečistenia a zaistenie kontinuálne a bezodpadovej technológie chemickej výroby.

V tejto štúdii sme sa zaoberali príklady chemických procesov, a to ako v prírode (fotosyntéza, disimilace, dusík cyklus) a v priemysle.