مقالات

غاز الأكسجين والاحتراق


غاز الأكسجين هو غاز ذو أهمية أساسية للعمليات الحيوية لكوكبنا ، ويستخدم في تنفس معظم الكائنات الحية. تقوم الطحالب والنباتات أيضًا بامتصاص الأكسجين في التنفس ، ولكن من خلال التمثيل الضوئي ، يطلق هذا الغاز ، مما يسمح بتجديده المستمر في البيئة.

يتم استخدام معظم الأكسجين المستوحى من الكائنات الحية لإنتاج الطاقة التي تحافظ على أنظمتها الحيوية.

انظر الآن إلى الصورة

إذا وضعنا كأسًا فوق شمعة مضاءة ، فإن الشعلة تنطفئ. تخرج الشمعة بسبب استخدام الأكسجين الموجود داخل الزجاج أثناء حرق الشمعة. الأكسجين مطلوب لذلك لحرق الشموع. بالمناسبة ، هو مطلوب لحرق مواد أخرى كذلك. تسمى عملية الحرق إحراق.

في عام 1783 ، شرح الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوايس (1743-1794) هذه الظواهر: في الاحتراق يحدث مزيج من الأكسجين مع مواد أخرى ، وإطلاق كمية كبيرة من الحرارة في وقت قصير.

عندما يعمل محرك السيارة ، على سبيل المثال ، يتحد البنزين مع الأكسجين الموجود في الهواء. يسمى البنزين أو المواد الأخرى التي يتم حرقها وقودويسمى الأكسجين المؤكسدة. الأكسدة هي المادة التي تسبب الاحتراق.

في حالة الشموع المضاءة ، فإن المؤكسد هو الأكسجين الموجود في الهواء. الوقود هو شمعة البارافين. ولكن لبدء الاحتراق ، تحتاج إلى تسخين الوقود. في حالة الشمعة ، نضيء الفتيل بمباراة. تسخن شعلة الفتيل من البارافين الذي يجمع مع الأكسجين ويتم حرقه.

يطلق الاحتراق الطاقة الكيميائية المخزنة في الوقود.. تظهر هذه الطاقة في شكل حرارة وضوء. بفضل طاقة الاحتراق ، يقود البشر مركبات البنزين أو الغاز أو الديزل أو الكحول ويطبخون الطعام على الموقد. يمكن أيضًا إطلاق هذه الطاقة من محطات الطاقة الحرارية ، والتي تحول الطاقة من الوقود مثل الفحم والنفط إلى كهرباء.

بعد أن تحترق الشمعة ، يتم ترك القليل من البارافين. لكن المبلغ المتبقي أصغر بكثير. أين إذن ذهب البارافين المفقود؟

يحول الاحتراق الوقود ، وهو في هذه الحالة البارافين ، إلى بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. ما يحدث هنا يسمى التحول الكيميائي أو التفاعل الكيميائي. المواد في البارافين تصبح مواد أخرى: ثاني أكسيد الكربون والماء.

يستمر بعد الإعلان

الأكسجين والتنفس الخلوي

يموت حيوان في حاوية مغلقة قريبًا - حتى لو كان هناك ما يكفي من الطعام. لماذا؟

تستخدم جميع الكائنات الحية تقريباً الأكسجين في عملية تطلق الطاقة لأنشطتها. بدون الأكسجين ، لا يمكن لمعظم الكائنات الحية الحصول على طاقة كافية للبقاء على قيد الحياة. هذه العملية تسمى التنفس الخلوي.

دعونا نرى كيف يحدث:

العملية التي تنطوي على دخول الأكسجين إلى الرئتين وإخراج ثاني أكسيد الكربون تسمى التنفس الرئوي. من الرئتين يدخل الهواء ، ومن خلال مجرى الدم ، يتم نقله إلى هياكل مجهرية تتكون من أجسامنا ، الخلايا. في الخلايا يحدث التنفس الخلوي ، حيث يتحد الأكسجين مع المواد الكيميائية الغذائية (السكر بشكل أساسي ، الجلوكوز) ويطلق الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء أيضًا.

انظر ملخص التنفس الخلوي:

الجلوكوز + الأكسجين -------> ثاني أكسيد الكربون + الماء

الفرق بين التنفس الخلوي والاحتراق

كلا التنفس الخلوي واحتراق معظم المواد تنتج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. لكن التنفس عملية أكثر تعقيدًا وتستغرق وقتًا طويلاً من الاحتراق: يحدث التنفس على مراحل. الجلوكوز ، على سبيل المثال ، يتحول إلى سلسلة من المواد لتصبح ثاني أكسيد الكربون والماء.

إذا حدث التنفس بنفس طريقة الاحتراق ، فسوف يتم إطلاق الطاقة بسرعة كبيرة ، وستتسبب الحرارة في ارتفاع درجة حرارة الجسم بدرجة كبيرة مما يؤدي إلى الوفاة. بدلا من ذلك ، في التنفس يتم إطلاق الطاقة تدريجيا دون ارتفاع درجة حرارة الخلية كثيرا.

فيديو: تجربة تبين أهمية غاز الأكسجين في عملية الاحتراق و التنفس تم انجازها من طرف شريفي محمد (يونيو 2020).