Седьмой класс → Введение в химию ↓
Важность химии в повседневной жизни
Химия подобна волшебнику, который плетет ткань нашей повседневной жизни, создавая и формируя сущность нашего существования. Она участвует во всем, от продуктов, которые мы едим, до окружающей среды, в которой мы живем. Давайте глубже погрузимся в мир химии и поймем, как она тихо, но эффективно играет важную роль в нашей повседневной жизни.
Что такое химия?
Химия — это наука, которая изучает состав, структуру и свойства веществ, а также изменения, происходящие в них в ходе химических реакций. Это изучение материи и изменений энергии, происходящих во время этих изменений.
Питание и пищеварение
Каждый раз, когда мы едим еду, химия вступает в действие. Наш организм переваривает пищу через ряд химических реакций. Ферменты в нашей пищеварительной системе расщепляют пищу на питательные вещества, которые организм усваивает и использует:
Углеводы → Глюкоза
Белки → Аминокислоты
Жиры → Жирные кислоты + ГлицеринНапример, рассмотрим, как расщепляется хлеб:
Ферменты в слюне превращают крахмалы в хлебе в простые сахара, такие как глюкоза, которые организм может использовать для получения энергии.
Этот процесс подчеркивает важность химии в нашем питании и получении энергии.
Чистота и здоровье
Чистка дома — еще одна область, где химия играет важную роль. Мыло и моющие средства — это химические соединения, которые помогают нам очищать загрязнения с поверхностей и тела.
Химия мыла включает действие молекул, которые имеют двойственную природу:
- Гидрофильная голова: притягивается к воде
- Гидрофобный хвост: отталкивает воду и связывается с маслами
Это свойство позволяет им эмульгировать масла и грязь, позволяя им смываться водой:
В процессе очистки капли воды притягиваются к гидрофильным головкам, в то время как масло и жир захватываются гидрофобным хвостом, удаляя грязь с поверхностей.
Одежда и текстиль
Каждая вещь, которую вы носите, обязана своими свойствами химии. Волокна в вашей одежде, будь то натуральные, такие как хлопок и шерсть, или синтетические, такие как полиэстер, изучаются в химии на предмет текстуры, прочности и реакции на красители.
Рассмотрим это:
Хлопок: C 6 H 10 O 5
Полиэстер: (C 10 H 8 O 4) nПриродная полимерная структура хлопка (который в основном состоит из целлюлозы) устроена таким образом, что обеспечивает легкость дыхания и комфорт.
Процесс окраски, включающий химические реакции между волокнами и красителями, позволяет нам наслаждаться яркой одеждой.
Здоровье и медицина
Химия является основой фармацевтики и здравоохранения. Лекарства, которые мы принимаем, представляют собой химические соединения, специально разработанные для взаимодействия с нашими биологическими системами в полезных целях.
Антибиотики, противовирусные средства, обезболивающие и вакцины — все это продукты медицинской химии:
Пенициллин (C 16 H 18 N 2 O 4 S)Это химическое соединение борется с бактериальными инфекциями, вмешиваясь в синтез клеточной стенки бактерий и инактивируя их.
Товары для личной гигиены
От зубной пасты, которую вы используете утром, до дезодоранта, который вы наносите, химические вещества участвуют в производстве и эффективности всех средств личного ухода.
Фторид в вашей зубной пасте помогает защитить ваши зубы от кариеса:
Фторид натрия (NaF)Это соединение химически связывается с зубной эмалью и делает ее устойчивой к разрушению.
Воздух, которым мы дышим
Химия изучает состав воздуха и его значение для жизни. Воздух в основном представляет собой смесь азота (N 2) и кислорода (O 2), с некоторым процентным содержанием других газов.
Состав воздуха:
Азот: 78%
Кислород: 21%
Другие газы (аргон, углекислый газ и др.): 1%Кислород жизненно важен для дыхания и горения, что делает его неотъемлемой частью нашего существования.
Производство энергии
Производство энергии, которую мы используем для наших домов и транспорта, имеет значимую химическую составляющую. Ископаемое топливо, ядерная энергия и возобновляемые ресурсы получают свою полезность из химических реакций:
Сгорание угля, который является углеводородом, высвобождает энергию, которая помогает вращать турбины для генерации электроэнергии.
Создание альтернатив, таких как биотопливо и солнечные батареи, является частью зеленой химии, которая направлена на разработку устойчивых решений.
Экологическая химия
Химия также помогает нам понимать и решать экологические проблемы. Одним из примеров этого является изучение кислотных дождей, которые возникают, когда капли воды соединяются с диоксидом серы или оксидами азота в атмосфере, образуя серную или азотную кислоту:
H 2 O + SO 2 → H 2 SO 3Понимание этих реакций помогает в формулировании политик и стратегий по контролю за загрязнением и сохранению природных экосистем.
Кулинария и сохранение продуктов
Вкусная еда, которую вы едите, является результатом множества химических реакций, происходящих во время приготовления. Тепло изменяет химическую структуру ингредиентов, создавая вкусные ароматы и текстуры, которые мы любим.
Выпечка включает несколько химических реакций, включая действие разрыхлителя:
NaHCO 3 + H + → CO 2 + H 2 OЭта реакция приводит к образованию углекислого газа, который помогает тесту подниматься и делает пирог мягким.
Техники сохранения, такие как маринование, засолка и сушка, используют принципы химии для увеличения срока хранения продуктов.
Заключение
Влияние химии огромно и широко представлено в нашей повседневной жизни. От пробуждения утром до отхода ко сну ночью, химия делает нашу жизнь более удобной, здоровой и полной возможностей. Понимание этих химических процессов увеличивает наше понимание физических и нефизических преимуществ, которые предоставляет химия. Студентам важно понимать ее вездесущность, чтобы понять, как наука постоянно влияет на наш мир.
Комментарии