Partager:
Concepts et exemples de divisibilité chimique
Nous pouvons définir le divisibilité en chimie comme une propriété de la matière qui permet de le diviser en portions plus petites (Miller, 1867).
Pour comprendre le concept, nous pouvons donner un exemple. Si nous prenons un pain et le coupons en deux, allons-nous jamais arriver à un bloc fondamental de matière qui ne peut plus être divisé? Cette question est présente dans l'esprit des scientifiques et des philosophes depuis des milliers d'années.
Origine et concept de la divisibilité chimique
Le plus longtemps débattu pour savoir si le matériel était composé de particules (qui connaissent maintenant des atomes), cependant, l'idée générale était que le sujet était un continuum pourrait être divisé.
Ce concept généralisé est devenu victime de brillants scientifiques moquerie comme James Clerk Maxwell (les Les équations de Maxwell) et Ludwig Boltzmann (distribution de Boltzmann) traîné la première chose à la folie et le second au suicide.
Au Ve siècle av. J.-C., le philosophe grec Leucippe et son élève atomes de Démocrite mot utilisé pour désigner la plus petite pièce individuelle de la matière et a proposé que le monde ne consiste pas plus que les atomes en mouvement.
Cette première théorie atomique différait des versions ultérieures puisqu'elle incluait l'idée d'une âme humaine composée d'un type d'atome plus raffiné distribué dans tout le corps.
La théorie atomique a décliné au Moyen Âge, mais a repris au début de la révolution scientifique au XVIIe siècle.
Isaac Newton, par exemple, pensait que la matière était constituée de "particules solides, massives, dures, impénétrables et mobiles".
La divisibilité peut être donnée par différentes méthodes, la plus commune étant la divisibilité par des méthodes physiques, par exemple en coupant une pomme avec un couteau.
Cependant, la divisibilité peut aussi se produire par des méthodes chimiques où la matière serait séparée en molécules ou en atomes.
10 exemples de divisibilité chimique
1- Dissoudre le sel dans l'eau
Lorsqu'un sel est dissous, par exemple du chlorure de sodium dans l'eau, un phénomène de solvatation se produit lorsque les liaisons ioniques dans le sel se brisent:
NaCl → Na+ + Cl-
En dissolvant un seul grain de sel dans l'eau, il sera séparé en milliards d'ions sodium et chlorure en solution.
2- Oxydation des métaux en milieu acide
Tous les métaux, par exemple le magnésium ou le zinc, réagissent avec des acides, par exemple l'acide chlorhydrique dilué pour donner des bulles d'hydrogène et une solution incolore du chlorure métallique.
Mg + HCl → Mg2+ + Cl- + H2
L'acide oxyde le métal en séparant les liaisons métalliques pour obtenir des ions en solution (BBC, 2014).
3- Hydrolyse des esters
L'hydrolyse est la rupture d'une liaison chimique au moyen d'eau. Un exemple d'hydrolyse est l'hydrolyse des esters, divisés en deux molécules, un alcool et un acide carboxylique (Clark, 2016).
4- réactions d'élimination
Une réaction d'élimination fait exactement ce qu'elle dit: elle élimine les atomes d'une molécule. Ceci est fait pour créer une double liaison carbone-carbone. Cela peut être fait en utilisant une base ou un acide (Foist, S.F.).
Il peut se produire en une seule étape concertée (abstraction du proton à C.alpha se produit alors que le clivage liaison Cß-X), ou en deux étapes (clivage de la liaison Cß-X se produit d'abord pour former un carbocation intermédiaire, qui est ensuite "éteint" par l'abstraction du proton dans le carbone alpha) (Soderberg, 2016).
5- Réaction enzymatique de l'aldolase
Dans la phase préparative de la glycolyse, une molécule de glucose est divisée en deux molécules de glycéraldéhyde 3-phosphate (G3P) en utilisant 2 ATP.
L'enzyme responsable de cette incision est aldolase, qui, par une condensation inverse bissecte la molécule de fructose-1,6-bisphosphate dans une molécule et une molécule de phosphate G3P dihydroxyacétone qui est ensuite isomérisé pour former une autre molécule G3P
6- Dégradation des biomolécules
Non seulement la glycolyse, mais toute dégradation des biomolécules dans les réactions de catabolisme sont des exemples de divisibilité chimique.
En effet, elles sont fondées sur de grandes molécules telles que des glucides, des acides gras et des protéines pour produire plus petite que l'acétyl-CoA qui entre dans le cycle de l'acide citrique pour produire de l'énergie sous forme de molécules d'ATP.
7- Réactions de combustion
Ceci est un autre exemple de divisibilité chimique puisque des molécules complexes telles que le propane ou le butane réagissent avec l’oxygène pour produire du CO2 et de l'eau:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4h2O
La dégradation des biomolécules pourrait être considérée comme une réaction de combustion car les produits finaux sont des CO2 et l'eau, cependant, elles se produisent en plusieurs étapes avec différents intermédiaires.
8- centrifugation de sang
La séparation des différentes composantes du sang est un exemple de divisibilité.En dépit d'être un processus physique, je trouve l'exemple intéressant car, par centrifugation, les composants sont séparés par différence de densité.
Les composants les plus denses, le sérum contenant les globules rouges, resteront au fond du tube de centrifugation tandis que les moins denses, le plasma, resteront au sommet.
9- Tampon bicarbonate
Bicarbonate de sodium, HCO3- C'est le moyen principal de transport du CO2 dans l'organisme produit de réactions de dégradation métabolique.
Ce composé réagit avec un proton du milieu pour produire de l'acide carbonique qui est ensuite divisé en CO2 et en eau:
HCO3- + H+ D H2CO3 D CO2 + H2O
Les réactions étant réversibles, l'organisme parvient, par la respiration, à contrôler le pH physiologique pour éviter les processus d'alcalose ou d'acidose.
10- Division de l'atome ou de la fission nucléaire
Si un noyau massif (tel que l'uranium 235) est cassé (fissions), il en résultera un rendement énergétique net.
En effet, la somme des masses des fragments sera inférieure à la masse du noyau d'uranium (Fission nucléaire, S.F.).
Dans le cas où la masse des fragments est égale ou supérieure à celle du fer au sommet de la courbe d'énergie de liaison, les particules nucléaires seront plus étroitement liées que dans le noyau d'uranium et cette diminution de masse se produit dans la forme d'énergie selon l'équation d'Einstein.
Pour les éléments plus légers que le fer, la fusion produira de l'énergie. Ce concept a conduit à la création de la bombe atomique et de l’énergie nucléaire (AJ Software & Multimedia, 2015).
Références
- AJ Software & Multimedia. (2015). Fission nucléaire: bases. Récupéré de atomicarchive.com.
- (2014). Réactions des acides. Récupéré de bbc.co.uk
- Clark, J. (janvier 2016). ESTERS HYDROLYSANTS. Récupéré de chemguide.co.uk
- Foist, L. (S.F.). Réactions d'élimination en chimie organique. Récupéré de study.com.
- Miller, W. A. (1867). Éléments de chimie: théoriques et pratiques, partie 1. New York: John Wiley et son fils.
- Fission nucléaire. (S.F.). Récupéré de l'hyperphysique.
- Pratt, D. (1997, novembre). La divisibilité infinie de la matière. Récupéré de davidpratt.info.
- Soderberg, T. (2016, 31 mai). Elimination par les mécanismes E1 et E2. Récupéré de chem.libretext.