Химические реакции в природе и живых системах
Главная идея: реакции непрерывно перестраивают атомы в воздухе, воде, почве и живых клетках.
Вы определите реагенты и продукты, признаки и перенос энергии, сравните фотосинтез, клеточное дыхание, ржавление и разложение.
1. Реакция, вещество и энергия
Реагенты — исходные вещества, продукты — новые образовавшиеся вещества. Атомы перестраиваются, а не исчезают. Энергия поступает, выделяется или меняет форму. Изменение цвета, газ, осадок, запах или температура могут быть признаками, но один признак не всегда доказательство: при кипении пузырьки возникают без нового вещества.
Растения используют свет, превращая углекислый газ и воду в глюкозу и кислород. Энергия запасается в глюкозе.
Модель: углекислый газ + вода → глюкоза + кислород, при свете.
Клетки превращают глюкозу и кислород в углекислый газ и воду, выделяя полезную энергию. Это не пламя внутри клетки.
Модель: глюкоза + кислород → углекислый газ + вода + энергия.
Железо медленно реагирует с кислородом при наличии влаги, образуя красно-бурые гидратированные оксиды железа.
Микроорганизмы и реакции превращают отмершее органическое вещество в более простые вещества. Атомы возвращаются в почву, воду и воздух.
2. Вещество циклично, энергия течёт
Продукты фотосинтеза используются при дыхании, а продукты дыхания — при фотосинтезе. Атомы углерода, водорода и кислорода переходят между веществами. Световая энергия запасается, затем часть выделяется для работы клеток и передаётся окружению.