علوم پایه هشتم

آزاد شدن انرژی با تغییر شیمیایی در بدن جانداران

مواد غذایی نیز مانند مواد دیگر؛ انرژی شیمیایی دارند؛ به طوری که با سوزاندن آنها می توان گرما تولید کرد. برای نمونه با گرمای آزادشده از سوزاندن یک عدد بادام زمینی می توان مقداری آب را در یک لولهٔ آزمایش به جوش آورد. جانداران با سوزاندن مواد غذایی در بدن خود، انرژی مورد نیاز خود را برای دویدن، شکار کردن و… تأمین می کنند. انسان ها نیز انرژی موردنیاز خود را برای راه رفتن، فکر کردن، کار کردن و … با سوزاندن مواد غذایی ای که می خورند، به دست می آورند. در بدن انسان ها و جانداران دیگر شعله یا جرقه برای سوختن مواد غذایی وجود ندارد.

حبه قند آغشته به خاک باغچه، سریع تر می سوزد و به سوختن ادامه می دهد. در واقع در خاک باغچه ماده ای وجود دارد که کمک می کند سوختن قند آسان تر انجام شود. در بدن موجودات زنده نیز کاتالیزگرهای گوناگونی به نام آنزیم وجود دارند. آنزیم ها سبب می شوند تغییرات شیمیایی در بدن موجودات زنده سریع تر انجام شوند. گلوکز نیز در بدن موجودات زنده در حضور آنزیم با اکسیژن هوا ترکیب و ضمن آزاد کردن انرژی به کربن دی اکسید و بخارآب تبدیل می شود.

اگر فلزهای مس و آهن را در شرایط مناسب به طور غیر مستقیم به یکدیگر متصل کنید، می توانید انرژی الکتریکی تولید کنید. در واقع شما با این کار یک باتری می سازید. در اینجا نیز تغییرهای شیمیایی رخ می دهند و انرژی شیمیایی مواد به شکل جریان الکتریکی آزاد می شود.

اگر یک تغییر شیمیایی در شرایط مناسبی انجام شود، می تواند کار انجام دهد و جسمی را جابه جا کند. در این آزمایش، در اثر تغییر شیمیایی زیر، قوطی فیلم چند متر به سمت بالا پرتاب می شود. تغییر شیمیایی انجام شده در این آزمایش را می توان به صورت زیر نشان داد.

      آب
گاز کربن دی اکسید + نمک                   ویتامین C + جوش شیرین

برای دیدن ادامه مبحث کامل آنزیم ها و کاتالیزگرها به ادامه مطلب بروید

واکنش سوختن

واکنشی است که در آن یک ماده به سرعت و شدت، با اکسیژن ترکیب و مقدار زیادی انرژی به صورت نور و گرما آزاد می شود. و اغلب، ترکیب های اکسیژن دار را به وجود می آورد که به آن اکسایش تند میگویند. نتایج مهمی که از این عبارت می گیریم این است که اولاً همه ی واکنش های سوختن، گرماده اند و ثانیاً هر واکنشی که با اکسیژن صورت می گیرد، نمی شود نام سوختن بر آن نهاد. واکنش حتماً باید با سرعت و شدت انجام بپذیرد تا بشود به آن گفت سوختن. در زیر واکنش های کند با اکسیرن را به شما معرفی کرده ایم.

واکنش اکسایش کند : اگر واکنش فلز با اکسیژن به آرامی و بدون شعله انجام شود جزء واکنش های سوختن محسوب نمی شود، بلکه به این واکنش اکسایش کند می گویند. مانند واکنش زنگ زدن آهن

Fe(s) + O2(g)       Fe2O3(s)                              g: گاز             s:جامد

از میان فلزها، فقط فلزات گروه اول و دوم (به جز  (Beمی سوزند. بریلیوم هم، پایین تر از ℃ 600 در هوا اکسایش نمی یابد. بنابراین Be نه تنها هیچ گاه نمی سوزد بلکه اکسایش آن نیز در دماهای بالاتر از ℃ 600 صورت می گیرد.

واکنش نوار منیزیم با اکسیژن هوا با آزاد شدن نور و گرمای زیادی همراه بوده و جزو واکنش های سوختن به شمار می رود. اما منیزیم، تحت شرایط خاص، به آرامی و بدون شعله نیز با اکسیژن هوا ترکیب می شود که MgO سفیدرنگ تولید می شود. به این واکنش، اکسایش کند گفته می شود. تشکیل آرام لایه ی ترد و سفیدرنگ منیزیم اکسید روی سطح براق نشان دهنده ی واکنش اکسایش است.

ادامه در ادامه مطلب...

تغییرات شیمیایی و فیزیکی