Стехиометрия и номенклатура. Введение
Стехиометрия-это раздел химии, в котором исследуется количественный состав химических соединений, а также количественные изменения, происходящие при химических реакциях. Термин «стехиометрия» ввел в 1792 г. И. Рихтер, образовав его из двух греческих слов: «стехион», означающего «элементный состав», и «метрейн», означающего «измерять». Большая часть усилий химиков восемнадцатого и девятнадцатого веков была посвящена определению весовых отношений элементов в соединениях. Эти усилия привели к накоплению современных знаний об атомных массах и к открытию новых элементов.
Сколько горючего требуется для полета этого лайнера? Знание стехиометрии сгорания топлива позволяет инженерам, работающим в аэрокосмической промышленности, ответить на этот вопрос.
Стехиометрия имеет фундаментальное значение в современной химии. Она является, например, основой количественного химического анализа. В химической промышленности знание стехиометрии необходимо для вычисления выхода химических продуктов и эффективности химических процессов. В аэрокосмической и транспортной промышленности ученые и инженеры используют стехиометрические методы расчета для вычисления необходимого расхода горючего. Стехиометрические методы также позволяют биохимикам прослеживать метаболические процессы, протекающие в живых организмах, например процесс выделения энергии в их клетках.
Стехиометрия в живых организмах
Самым большим источником энергии у большинства растений и животных служит цикл трикарбоновой кислоты (цикл ТКК), известный также под названиями цикл лимонной кислоты или цикл Кребса. Этот цикл осуществляется в митохондриях клеток живых существ.
В рамках цикла TKK происходит образование энергоемких соединений - сложных эфиров фосфорной кислоты. Среди них одним из наиболее важных является аденозинтрифосфат (сокращенно АТФ). Превращение АТФ в аденозиндифосфат (АДФ) с потерей фосфатной группы сопровождается выделением энергии. После этого АДФ снова «перезаряжается», присоединяя одну фосфатную группу и образуя АТФ. Большая часть энергии, необходимая организму для таких функций, как мышечные движения, поступает благодаря этим процессам.
Полное окисление одной молекулы глюкозы с образованием диоксида углерода и воды обеспечивает энергией перезарядку 38 молекул АДФ. В организме млекопитающих приблизительно 50% потребляемых углеводов обычно окисляется с образованием диоксида углерода и воды для выделения энергии, а 30-40% превращается в жиры.
Оглавление: