Các quá trình hóa học là gì? Quá trình hóa học: bản chất và vai trò trong tự nhiên

chuyển đổi lẫn nhau của các hợp chất quan sát thấy trong tự nhiên, và xảy ra như là kết quả của hoạt động con người có thể được xem như quá trình hóa học. Các chất phản ứng có thể ở chúng như hai hay nhiều các chất trong một hoặc trong tiểu bang khác nhau của tập hợp. Tùy thuộc vào sự khác biệt này được thực hiện giữa các hệ thống đồng nhất hoặc không đồng nhất. các điều kiện và tính năng đặc biệt về vai trò của quá trình hóa học trong tự nhiên sẽ được thảo luận trong bài viết này.

Nghĩa là gì phản ứng hóa học

Nếu kết quả của sự tương tác của các thành phần khởi động có thể thay đổi các bộ phận của các phân tử và nguyên tử tội nhân đều giống nhau, nói về phản ứng hoặc các quá trình hóa học. Sản phẩm được hình thành như là kết quả tất nhiên của họ, người đàn ông sử dụng trong ngành công nghiệp, nông nghiệp và hộ gia đình. Một số lượng lớn các tương tác giữa các chất xảy ra, như trong cuộc sống và chết trong tự nhiên. quá trình hóa học là sự khác biệt cơ bản từ các hiện tượng vật lý và tính chất của phóng xạ. Trong các chất này mới hình thành phân tử, trong khi quá trình vật lý không làm thay đổi thành phần của hợp chất, và các phản ứng hạt nhân xảy ra các nguyên tử nguyên tố hóa học mới.

Điều kiện của quá trình hóa học

Họ có thể khác nhau và phụ thuộc chủ yếu vào bản chất của các chất phản ứng cần thiết đầu vào năng lượng từ bên ngoài, cũng như tình trạng của tập hợp (chất rắn, các giải pháp, khí) trong đó quá trình này xảy ra. Cơ chế hóa học của sự tương tác giữa hai hay nhiều hợp chất có thể được thực hiện dưới tác động của các chất xúc tác (ví dụ, axit nitric), nhiệt độ (sản xuất amoniac), năng lượng ánh sáng (quang hợp). Với sự hỗ trợ của các enzym trong thiên nhiên sống động của phản ứng hóa học xử lý lên men trên diện rộng (rượu, axit lactic, axit butyric) được sử dụng trong thực phẩm và các ngành công nghiệp vi sinh. Đối với sản phẩm trong ngành công nghiệp tổng hợp hữu cơ, một trong những điều kiện chính là sự hiện diện của một cơ chế gốc tự do của quá trình hóa học. Một ví dụ sẽ là công tác chuẩn bị của mêtan khử trùng bằng clo (dichloromethane, trichloromethane, carbon tetrachloride sản xuất trong hậu quả của phản ứng dây chuyền.

xúc tác đồng nhất

Họ là những loại đặc biệt tiếp xúc giữa hai hay nhiều chất này. Bản chất của quá trình hóa học xảy ra trong giai đoạn đồng nhất (ví dụ khí - khí) liên quan đến tăng tốc phản ứng, là để thực hiện các phản ứng trong toàn bộ hỗn hợp khối lượng. Nếu chất xúc tác ở trạng thái tổng hợp tương tự, và rằng các chất phản ứng, nó tạo phức với các hợp chất trung gian bắt đầu di chuyển.

Đồng nhất xúc tác - một quá trình hóa học cơ bản được thực hiện, ví dụ, trong lọc dầu, sản xuất xăng, naphta, dầu khí, và các nhiên liệu khác. Nó được sử dụng công nghệ như cải cách, đồng phân hóa, bẻ xúc tác.

xúc tác không đồng nhất

Trong trường hợp của xúc tác không đồng nhất, sự tiếp xúc của các chất phản ứng xảy ra thường xuyên nhất trên một bề mặt rắn của chất xúc tác. Nó được hình thành cái gọi là trang web hoạt động. Nó vùng trong đó sự tương tác của các chất phản ứng rất nhanh, ví dụ: tốc độ phản ứng cao. Họ là những loài cụ thể, và đóng một vai trò quan trọng cũng trong trường hợp các quá trình hóa học diễn ra trong các tế bào sống. Sau đó, nói về sự trao đổi chất - phản ứng trao đổi chất. Ví dụ về các xúc tác không đồng nhất là việc chuẩn bị công nghiệp của phèn. Các contactor hỗn hợp khí sulphur dioxide và oxy được gia nhiệt và qua một kệ latticed đầy bột hạt oxit vanadi, vanadyl sulfat hoặc VOSO _4. Kết quả là sản phẩm - sau đó triôxít lưu huỳnh được hấp thụ bởi axit sulfuric đậm đặc. lỏng hình thành, gọi là ôleum. Nó có thể được pha loãng với nước để có được nồng độ mong muốn của phèn.

Tính năng phản ứng nhiệt hóa

Cách ly hoặc hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt có tầm quan trọng thực tiễn. Nó đủ để nhớ lại phản ứng đốt nhiên liệu: khí thiên nhiên, than đá, than bùn. Họ đại diện cho quá trình vật lý và hóa học, các đặc trưng quan trọng là nhiệt do cháy. phản ứng nhiệt phân bố rộng rãi trong thế giới hữu cơ, và trong tự nhiên vô tri vô giác. Ví dụ, trong quá trình tiêu hóa sự phân tách các protein, lipid và carbohydrate dưới ảnh hưởng của các chất hoạt tính sinh học - enzym.

Năng lượng giải phóng được lưu trữ trong các hình thức trái phiếu giàu năng lượng của các phân tử ATP. phản ứng làm cho khác kèm theo giải phóng năng lượng, một phần trong số đó là tiêu tan dưới dạng nhiệt. Theo kết quả của quá trình tiêu hóa, mỗi gam protein cung cấp 17 kJ 2 tinh bột - 17, 2 kJ chất béo - 38,9 kJ. quá trình hóa học xảy ra với việc phát hành của năng lượng này được gọi là tỏa nhiệt, và với sự hấp thu của nó - thu nhiệt. Trong ngành công nghiệp, tổng hợp hữu cơ và các công nghệ khác được tính hiệu ứng nhiệt phản ứng nhiệt hóa. Đây là quan trọng, ví dụ, để tính toán chính xác lượng năng lượng sử dụng để sưởi ấm các lò phản ứng tổng hợp và cột, trong đó các phản ứng xảy ra kèm theo sự hấp thu nhiệt.

Kinetics và vai trò của nó trong lý thuyết của các quá trình hóa học

Tốc độ tính toán của các hạt phản ứng (phân tử, ion) - những vấn đề lớn phải đối mặt với ngành công nghiệp. giải pháp của mình đem lại lợi ích kinh tế và lợi nhuận của chu kỳ công nghệ trong ngành công nghiệp hóa chất. Để tăng tốc độ của một phản ứng như vậy như tổng hợp amoniac yếu tố quyết định là sự thay đổi áp lực trong hỗn hợp khí nitơ và hydro tới 30 MPa, và ngăn ngừa một sự gia tăng mạnh về nhiệt độ (nhiệt độ tối ưu là 450- 550 ° C).

quá trình hóa học được sử dụng trong sản xuất các axit sunfat, cụ thể là đốt pyrit, quá trình oxy hóa của lưu huỳnh đioxit, lưu huỳnh triôxít, hấp thụ ôleum được thực hiện dưới điều kiện khác nhau. Để làm điều này, sử dụng pyrit lò và tiếp xúc. Họ đưa vào tài khoản các nồng độ của chất phản ứng, nhiệt độ và áp suất. Tất cả những yếu tố này tương quan với phản ứng với tốc độ lớn nhất, làm tăng phèn đến năng suất 96-98%.

Lưu thông các chất, cả hai quá trình vật lý và hóa học trong tự nhiên

câu ngạn ngữ nổi tiếng "Phong trào - là cuộc sống" có thể được áp dụng cho nguyên tố hóa học vào thành các loại khác nhau của sự tương tác (hợp chất phản ứng, thay thế, phân hủy, trao đổi). Các phân tử và nguyên tử của nguyên tố hóa học đến trong một chuyển động liên tục. Như các nhà khoa học, tất cả những điều trên các loại phản ứng hóa học có thể được kèm theo các hiện tượng vật lý: phát hành nhiệt hoặc hấp thụ photon của tia ánh sáng, thay đổi trạng thái của tập hợp. Các quá trình này xảy ra trong mỗi vỏ của Trái Đất: thạch quyển, thủy quyển, và khí quyển, sinh quyển. Đáng kể nhất trong số này là các chu kỳ của các chất như oxy, carbon dioxide và nitrogen. Trong phần tiếp theo chúng ta xem xét các tiêu đề như lưu thông nitơ xảy ra trong khí quyển, đất, và các sinh vật sống.

Interconversion nitơ và các hợp chất của nó

Nó cũng được biết rằng nitơ là một phần thiết yếu của protein, và do đó tham gia vào sự hình thành của bất kỳ và tất cả các loài sống trên trái đất. Nitơ được hấp thụ bởi cây trồng vật nuôi theo hình thức của các ion: amoni, nitrat và ion nitrit. Cây phát sinh từ hình thức quang hợp không chỉ glucose mà còn các axit amin, glycerol, axit béo. Tất cả các hợp chất hóa học trên là sản phẩm của phản ứng xảy ra trong chu trình Calvin. Các nhà khoa học nổi bật của Nga K. Timiryazev, nói về vai trò vũ trụ của cây xanh, mang trong tâm trí, đặc biệt, và khả năng tổng hợp protein.

Động vật ăn cỏ là peptide từ thức ăn thực vật, và động vật ăn thịt - thịt của các nạn nhân. Đồng thời dưới ảnh hưởng của vi khuẩn đất saprotrophic mục nát còn lại của thực vật và động vật có quá trình sinh học và hóa học phức tạp. Theo kết quả của nitơ của họ từ các hợp chất hữu cơ tiến mẫu vô cơ (amoniac thành lập, nitơ tự do, nitrat và nitrit). Quay trở lại với bầu không khí và đất, tất cả các chất này được hấp thụ bởi các nhà máy một lần nữa. Nitơ đi vào da qua các lỗ khí của lá, và các giải pháp của axit nitric và axit nitơ và muối của chúng được hấp thụ bởi rễ của rễ cây. chu kỳ chuyển đổi nitơ được đóng cửa để lặp lại một lần nữa. Bản chất của quá trình hóa học diễn ra với các hợp chất nitơ trong tự nhiên đã được nghiên cứu một cách chi tiết vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà khoa học Nga DN Pryanishnikov.

luyện kim bột

quá trình hóa học hiện đại và công nghệ đang làm cho một đóng góp đáng kể cho việc tạo ra các vật liệu với tính chất vật lý và hóa học độc đáo. Điều này đặc biệt quan trọng, đặc biệt đối với các thiết bị và thiết bị của nhà máy lọc dầu, các doanh nghiệp sản xuất vô cơ axit, thuốc nhuộm, sơn, nhựa. Trong sản xuất của họ trao đổi nhiệt được sử dụng, thiết bị liên lạc, cột tổng hợp, đường ống. bề mặt thiết bị tiếp xúc với phương tiện truyền thông mạnh mẽ dưới áp lực cao. Hơn nữa, quy trình sản xuất hầu hết các hoá chất được tiến hành dưới nhiệt độ cao. Chuyên đề được thu thập vật liệu có tính kháng nhiệt và axit cao, chống ăn mòn.

Luyện kim bột bao gồm các quy trình để sản xuất bột kim loại, và thiêu kết sự ra đời của hợp kim hiện đại được sử dụng trong phản ứng với các chất hóa học tích cực.

Composites và ý nghĩa của chúng

Trong số các công nghệ hiện đại, các quá trình hóa học quan trọng nhất là sản xuất phản ứng của vật liệu composite. Chúng bao gồm bọt, gốm kim loại norpapalsty. Như ma trận sử dụng cho việc sản xuất kim loại và hợp kim, gốm sứ, nhựa. Như tá dược sử dụng silicat canxi, đất sét trắng, ferriday stronti và bari. Tất cả các chất trên cho vật liệu composite độ bền va đập, nhiệt và chịu mài mòn.

một công nghệ hóa học là gì

Ngành công nghiệp, khoa học đối phó với việc nghiên cứu các phương tiện và phương pháp được sử dụng trong các phản ứng của chế biến nguyên liệu: dầu, khí thiên nhiên, than đá, khoáng chất, được gọi là công nghệ hóa học. Nói cách khác, các khoa học về quá trình hóa học xảy ra như là kết quả của hoạt động của con người. Tất cả các cơ sở lý thuyết của nó lên toán học, điều khiển học, hóa học vật lý, kinh tế công nghiệp. Không có vấn đề gì các quá trình hóa học liên quan đến công nghệ (nhận phân hủy axit nitrat đá vôi, quá trình tổng hợp nhựa phenol-formaldehyde) - trong điều kiện hiện nay thì không thể không có hệ thống điều khiển tự động để tạo điều kiện cho hoạt động của con người, bao gồm ô nhiễm và đảm bảo một công nghệ liên tục và không lãng phí sản xuất hóa chất.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã kiểm tra ví dụ về quá trình hóa học, cả trong tự nhiên (quang hợp, làm cho khác, chu trình nitơ) và trong ngành.