چندین ده هزار مورد از مهمترین مواد شیمیایی به شدت وارد زندگی، لباس و کفش ما شده اند و عناصر مفید بدن ما را تامین می کنند و شرایط بهینه برای زندگی را برای ما فراهم می کنند. روغن‌ها، قلیاها، اسیدها، گازها، کودهای معدنی، رنگ‌ها، پلاستیک‌ها تنها بخش کوچکی از محصولاتی هستند که بر اساس عناصر شیمیایی ایجاد می‌شوند.
این شیمی است. نمی دانستم؟
صبح که از خواب بیدار می شویم، صورت خود را می شوییم و دندان هایمان را مسواک می زنیم. صابون، خمیر دندان، شامپو، لوسیون، کرم ها محصولاتی هستند که بر اساس شیمی هستند. ما چای را دم می کنیم، یک تکه لیمو را در یک لیوان فرو می کنیم - و مشاهده می کنیم که چگونه مایع سبک تر می شود. یک واکنش شیمیایی در مقابل چشمان ما در حال انجام است - یک برهمکنش اسید و باز از چندین محصول. حمام و آشپزخانه - هر کدام به روش خود یک مینی آزمایشگاه خانه یا آپارتمان است که در آن چیزی در ظرف یا ویال ذخیره می شود. چه ماده ای، نام آنها را از روی برچسب تشخیص می دهیم: نمک، سودا، سفیدی و غیره.
به خصوص بسیاری از فرآیندهای شیمیایی در آشپزخانه هنگام پخت و پز رخ می دهد. ماهیتابه و قابلمه با موفقیتفلاسک‌ها و رتورت‌ها در اینجا جایگزین می‌شوند و هر محصول جدیدی که برای آنها ارسال می‌شود، واکنش شیمیایی جداگانه خود را انجام می‌دهد و با ترکیب موجود در آنجا تعامل دارد. علاوه بر این، فرد با خوردن غذاهای آماده شده توسط او، مکانیسم هضم غذا را شروع می کند. این نیز یک فرآیند شیمیایی است. و همینطور در همه چیز. کل زندگی ما توسط عناصر جدول تناوبی مندلیف از پیش تعیین شده است.
میز باز
در ابتدا، جدول ایجاد شده توسط دیمیتری ایوانوویچ از 63 عنصر تشکیل شده بود. تا آن زمان تعداد زیادی از آنها باز بودند. دانشمند متوجه شد که فهرستی دور از کامل از عناصر موجود و کشف شده در سال های مختلف توسط پیشینیانش در طبیعت طبقه بندی کرده است. و معلوم شد که درست می گوید. بیش از صد سال بعد، جدول او قبلاً شامل 103 مورد بود، در آغاز دهه 2000 - از 109 مورد، و اکتشافات همچنان ادامه دارد. دانشمندان در سراسر جهان در حال تقلا هستند تا عناصر جدید را بر اساس جدولی که توسط یک دانشمند روسی ایجاد شده محاسبه کنند.
قانون تناوبی مندلیف اساس شیمی است. فعل و انفعالات بین خود اتم های این یا آن عناصر باعث ایجاد مواد اساسی در طبیعت شده است. اینها به نوبه خود قبلاً ناشناخته و مشتقات پیچیده تری از آنها هستند. تمام اسامی موادی که امروزه وجود دارند از عناصری است که در فرآیند واکنش های شیمیایی با یکدیگر رابطه برقرار کرده اند. مولکول‌های مواد، ترکیب این عناصر و همچنین تعداد اتم‌ها را منعکس می‌کنند.
هر عنصر نماد حرف خاص خود را دارد
در جدول تناوبی، نام عناصر به دو صورت تحت اللفظی و نمادین آورده شده است. ما تنها هستیمما تلفظ می کنیم، هنگام نوشتن فرمول ها از دیگران استفاده می کنیم. نام مواد را جداگانه بنویسید و به تعدادی از نمادهای آنها نگاه کنید. این نشان می دهد که محصول از چه عناصری تشکیل شده است، چند اتم از یک یا آن ترکیب می تواند در فرآیند یک واکنش شیمیایی توسط هر ماده خاص سنتز شود. همه چیز به لطف وجود نمادها بسیار ساده و بصری است.
اساس بیان نمادین عناصر، حروف اولیه و در بیشتر موارد یکی از حروف بعدی نام لاتین عنصر بود. این سیستم در اوایل قرن نوزدهم توسط برزلیوس، شیمیدان سوئدی پیشنهاد شد. امروز یک حرف نام دوجین عنصر را بیان می کند. بقیه دو حرفی هستند. نمونه هایی از این نام ها: مس - مس (کاپر)، آهن - آهن (فروم)، منیزیم - منیزیم (منیزیم) و غیره. در نام مواد، محصولات واکنش عناصر خاص و در فرمول ها - سری نمادین آنها آورده شده است.
محصول ایمن و نه چندان خوب
شیمی در اطراف ما بسیار بیشتر از آن چیزی است که یک فرد معمولی می تواند تصور کند. علم را به صورت حرفه ای انجام نمی دهیم، هنوز باید در زندگی روزمره خود با آن دست و پنجه نرم کنیم. هر چیزی که روی میز ما است از عناصر شیمیایی تشکیل شده است. حتی بدن انسان از ده ها ماده شیمیایی تشکیل شده است.
نام مواد شیمیایی موجود در طبیعت را می توان به دو دسته تقسیم کرد: در زندگی روزمره استفاده می شود یا نه. نمک های پیچیده و خطرناک، اسیدها، ترکیبات اتر بسیار خاص هستند و به طور انحصاری استفاده می شونددر فعالیت های حرفه ای آنها نیاز به دقت و دقت در استفاده و در برخی موارد مجوز ویژه دارند. موادی که در زندگی روزمره ضروری هستند کمتر بی ضرر هستند، اما استفاده نادرست از آنها می تواند منجر به عواقب جدی شود. از اینجا می توان نتیجه گرفت که شیمی بی ضرر وجود ندارد. بیایید مواد اصلی را که زندگی انسان با آنها مرتبط است تجزیه و تحلیل کنیم.
بیوپلیمر به عنوان ماده ساختمانی بدن
مهمترین جزء اساسی بدن پروتئین است - پلیمری متشکل از اسیدهای آمینه و آب. این مسئول تشکیل سلول ها، سیستم های هورمونی و ایمنی، توده عضلانی، استخوان ها، رباط ها، اندام های داخلی است. بدن انسان از بیش از یک میلیارد سلول تشکیل شده است و هر سلول به پروتئین یا به اصطلاح پروتئین نیاز دارد. با توجه به موارد فوق، نام موادی را که برای یک موجود زنده ضروری تر هستند، ذکر کنید. اساس بدن سلول است، اساس سلول پروتئین است. دیگری داده نشده است. کمبود پروتئین و همچنین بیش از حد آن منجر به اختلال در تمام عملکردهای حیاتی بدن می شود.
حدود 20 آلفا آمینه اسید در ساخت پروتئین ها نقش دارند و با پیوندهای پپتیدی درشت مولکول ها را ایجاد می کنند. آنها به نوبه خود در نتیجه برهمکنش مواد COOH - کربوکسیل و NH2 - گروه های آمینه به وجود می آیند. معروف ترین پروتئین کلاژن است. متعلق به کلاس پروتئین های فیبریلار است. اولین موردی که ساختار آن ایجاد شد انسولین است. حتی برای فردی دور از شیمی، این نام ها گویای همه چیز هستند. اما همه نمی دانند که این مواد -پروتئین ها.
اسیدهای آمینه ضروری
یک سلول پروتئینی از اسیدهای آمینه تشکیل شده است - نام موادی که دارای یک زنجیره جانبی در ساختار مولکول ها هستند. آنها توسط: C - کربن، N - نیتروژن، O - اکسیژن و H - هیدروژن تشکیل می شوند. از بیست اسید آمینه استاندارد، 9 اسید آمینه منحصراً با غذا وارد سلول می شوند. بقیه در فرآیند برهمکنش ترکیبات مختلف توسط بدن سنتز می شوند. با افزایش سن یا در صورت وجود بیماری، لیست 9 آمینو اسید ضروری به طور قابل توجهی گسترش می یابد و با اسیدهای آمینه ضروری پر می شود.
در مجموع بیش از پانصد اسید آمینه مختلف شناخته شده است. آنها از طرق مختلف طبقه بندی می شوند که یکی از آنها آنها را به دو گروه پروتئین زا و غیر پروتئین زا تقسیم می کند. برخی از آنها نقش غیر قابل جایگزینی در عملکرد بدن دارند و با تشکیل پروتئین مرتبط نیستند. نام مواد آلی در این گروه ها که کلیدی هستند: گلوتامات، گلیسین، کارنیتین. دومی به عنوان ناقل لیپیدها در سراسر بدن عمل می کند.
چربی: هم ساده و هم سخت
همه مواد چربی مانند موجود در بدن را که قبلاً لیپید یا چربی می نامیدیم. خاصیت فیزیکی اصلی آنها نامحلول بودن در آب است. با این حال، در تعامل با مواد دیگر، مانند بنزن، الکل، کلروفرم و غیره، این ترکیبات آلی به راحتی تجزیه می شوند. تفاوت شیمیایی اصلی بین چربی ها خواص مشابه، اما ساختار متفاوت است. در زندگی یک موجود زنده، این مواد مسئول انرژی آن هستند. بنابراین، یک گرم لیپید می تواند حدود چهل کیلوژول آزاد کند.
تعداد زیادی ورودیمولکول های مواد چرب اجازه طبقه بندی راحت و در دسترس آنها را نمی دهند. اصلی ترین چیزی که آنها را متحد می کند نگرش آنها به فرآیند هیدرولیز است. از این نظر چربی ها صابونی و غیر صابونی هستند. نام موادی که گروه اول را ایجاد می کنند به لیپیدهای ساده و پیچیده تقسیم می شوند. ساده شامل برخی از انواع موم، استرهای کلسترول است. دوم - اسفنگولیپیدها، فسفولیپیدها و تعدادی از مواد دیگر.
کربوهیدرات به عنوان سومین نوع ماده مغذی
سومین نوع مواد مغذی اساسی یک سلول زنده همراه با پروتئین ها و چربی ها کربوهیدرات ها هستند. اینها ترکیبات آلی متشکل از H (هیدروژن)، O (اکسیژن) و C (کربن) هستند. ساختار کربوهیدرات ها و عملکرد آنها مشابه چربی ها است. آنها همچنین منابع انرژی برای بدن هستند، اما بر خلاف لیپیدها، عمدتاً با مواد غذایی با منشاء گیاهی به آنجا می رسند. استثناء شیر است.
کربوهیدرات ها به پلی ساکاریدها، مونوساکاریدها و الیگوساکاریدها تقسیم می شوند. برخی در آب حل نمی شوند، برخی دیگر برعکس عمل می کنند. در زیر نام مواد نامحلول آورده شده است. اینها شامل کربوهیدراتهای پیچیده از گروه پلی ساکاریدها مانند نشاسته و سلولز است. تجزیه آنها به مواد ساده‌تر تحت تأثیر آب‌میوه‌های ترشح شده از دستگاه گوارش رخ می‌دهد.
مواد مفید دو گروه دیگر در انواع توت ها و میوه ها به شکل قندهای محلول در آب یافت می شوند که کاملا جذب بدن می شوند. الیگوساکاریدها - لاکتوز و ساکارز، مونوساکاریدها - فروکتوز و گلوکز.
گلوکز و فیبر
اسامی موادی مانند گلوکز و فیبر اغلب در زندگی روزمره افراد یافت می شود.هر دو کربوهیدرات هستند. یکی از مونوساکاریدهای موجود در خون هر موجود زنده و آب گیاهان است. دومی از پلی ساکاریدها است که مسئول فرآیند هضم است؛ در سایر عملکردها، فیبر به ندرت استفاده می شود، اما همچنین یک ماده ضروری است. ساختار و سنتز آنها بسیار پیچیده است. اما کافی است که انسان کارکردهای اساسی در زندگی بدن را بداند تا از استفاده از آنها غافل نشود.
گلوکز ماده ای مانند قند انگور را برای سلول ها فراهم می کند که برای عملکرد نرم و ریتمیک آنها انرژی می دهد. حدود 70 درصد گلوکز با غذا وارد سلول ها می شود، 30 درصد باقی مانده - بدن به تنهایی تولید می کند. مغز انسان نیاز مبرمی به گلوکز با منشاء غذایی دارد، زیرا این اندام به تنهایی قادر به سنتز گلوکز نیست. در عسل بیشترین مقدار موجود است.
اسید اسکوربیک چندان ساده نیست
که از دوران کودکی برای همه آشنا بود، منبع ویتامین C یک ماده شیمیایی پیچیده است که از اتم های هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. تعامل آنها با عناصر دیگر حتی می تواند منجر به ایجاد نمک شود - کافی است فقط یک اتم در ترکیب تغییر کند. در این صورت نام و کلاس ماده تغییر می کند. آزمایش‌های انجام‌شده با اسید اسکوربیک خواص غیرقابل جایگزین آن را در عملکرد بازسازی پوست انسان کشف کرده‌اند.
علاوه بر این، سیستم ایمنی پوست را تقویت می کند، به مقاومت در برابر اثرات منفی جو کمک می کند. دارای خواص ضد پیری، سفید کنندگی، جلوگیری از پیری، خنثی کننده رادیکال های آزاد است. موجود درمرکبات، فلفل دلمه ای، گیاهان دارویی، توت فرنگی. حدود صد میلی گرم اسید اسکوربیک - دوز مطلوب روزانه - را می توان با گل رز، خولان دریایی و کیوی به دست آورد.
موارد اطراف ما
ما متقاعد شده ایم که کل زندگی ما شیمی است، زیرا خود شخص کاملاً از عناصر آن تشکیل شده است. غذا، کفش و پوشاک، محصولات بهداشتی تنها بخش کوچکی از جایی است که ما با ثمرات علم در زندگی روزمره روبرو می شویم. ما هدف بسیاری از عناصر را می دانیم و از آنها به نفع خود استفاده می کنیم. در یک خانه کمیاب، اسید بوریک، یا آهک خشک شده، به قول ما، یا هیدروکسید کلسیم، که برای علم شناخته شده است، پیدا نمی کنید. سولفات مس به طور گسترده توسط انسان استفاده می شود. نام ماده از نام جزء اصلی آن گرفته شده است.
بی کربنات سدیم یک نوشابه معمولی خانگی است. این اسید جدید اسید استیک است. و همینطور با هر عنصری که منشا طبیعی یا حیوانی داشته باشد. همه آنها از ترکیبات عناصر شیمیایی تشکیل شده اند. هرکسی نمی تواند ساختار مولکولی خود را توضیح دهد، کافی است نام، هدف ماده را بدانید و به درستی از آن استفاده کنید.
