Парадокс кислорода

В предыдущем разделе мы уже писали о парадоксе кислород, выделявшийся ранними фотосинтезирующими организмами и обеспечивший затем расцвет жизни на Земле, был вначале смертельно опасен для этой жизни. История развития живого богата парадоксами, но этот — самый поразительный. Противоречие между важной ролью кислорода и его токсичностью характеризовало разви- [c.155]

ПАРАДОКС ПЕРВЫЙ АТОМНАЯ МАССА КИСЛОРОДА, ИЛИ КОГДА 16+17+18<16 [c.46]

Как же решается данный парадокс Прежде чем ответить на этот вопрос, полезно вспомнить недавнюю историю. Раньше химики пользовались так называемой кислородной единицей, с помощью которой они выражали относительные массы всех элементов. Эту единицу получали так бр>али усредненную атомную массу (или, как тогда говорили, атомный вес) всех трех природных изотопов кислорода, с учетом их относительной распространенности, и делили полученную величину на 16. Вот этой меркой и измеряли все остальные элементы. Очевидно, что для [c.46]

Локальный элемент возникает не только при соприкосновении двух различных металлов, но и в любом случае, когда в различных точках поверхности металла, соприкасающегося с раствором (то есть пленкой влаги), возникает различный электрический потенциал. Это может произойти, например, при повреждении окисной пленки на проводящем электричество железе (рис. 32). Здесь окисная пленка служит катодом локального элемента, на котором под действием кислорода возникают ионы гидроокисла, а оголенная поверхность металла становится анодом, где растворяется железо и начинается коррозия. Повреждения в виде царапин на такой пленке — довольно обычное явление. Окисная пленка надежно защищает металл от коррозии только в том случае, если на месте повреждения настолько быстро образуется ее новый слой, что электрический ток за это время еще не вызовет заметных разрушений. Так, на нержавеющей стали в присутствии достаточного количества кислорода повреждения окисной пленки немедленно восстанавливаются. Здесь мы сталкиваемся с некоторым парадоксом прекращение вызванной кислородом [c.265]

Электролиз довольно основательно, и не только теоретически, но и практически, был изучен до рождения Муассана. Были Фарадей и Деви, было много крупных электрохимиков. Ясен не только путь, но и все фазы его реализации взять раствор какого-либо фторида, поместить в него два электрода, пропустить постоянный электрический ток-и можно собирать у анода элементный фтор. В принципе, все понятно и хорошо разработано для хлора. Но... Аналогии в данном случае не годились. Фтор, как мы уже знаем, энергично, со взрывом реагирует с водой. Опять парадокс Горящая вода Мы привыкли, что топливо-это нефть, уголь, в конце концов-просто дрова. Но не нужно забывать, что это топливо мы сжигаем в обычных условиях, т. е. в атмосфере кислорода воздуха. А вот в атмосфере фтора топливом может оказаться и обычная вода. Теперь понятно, почему при электролизе водных растворов не удавалось получить [c.39]

КОЙ света, скажем в течение 0,0001 секунды, выделение кислорода в темноте продолжается примерно 0,02 секунды другими словами, темновой интервал в 0,02 секунды необходим для получения максимального выхода кислорода на одну вспышку. В этом опыте непосредственно измеряется время, необходимое для завершения наиболее медленной темновой реакции фотосинтеза. Оно соответствует времени, которое необходимо нашим пароходам для переезда через океан и возвращения в гавань. Было обнаружено также, что имеется предел — некий максимальный выход фотосинтеза, который может дать одна вспышка максимальный эффект — это примерно одна молекула кислорода на 2000 молекул имеющегося в клетке хлорофилла. Такой результат невольно вызывает удивление. Можно было бы ожидать, что за время Короткой вспышки каждая молекула хлорофилла будет иметь возможность выполнить свое дело один раз и даст одну молекулу промежуточного продукта. Максимальный выход должен бы, таким образом, быть равен одной молекуле кислорода на одну или несколько молекул хлорофилла. Джеймс Франк из Чикагского университета предложил объяснение этого парадокса, допустив, что максимальный выход фотосинтеза на вспышку зависит не от числа молекул хлорофилла, а от числа молекул фермента, участвующего во второй стадии (так сказать, от числа кают на пароходах, а не от числа купе в поездах). Это означает, что при вспышке может образоваться столько молекул промежуточного продукта, сколько имеется молекул хлорофилла, но лишь сравнительно небольшое число их может пройти последующую темновую стадию и образовать кислород. [c.43]

Этот результат является следствием того, что в теории не учтены процессы перезарядки ионов. Если их принять во внимание, то при Пе=0 скорость окисления не станет равной нулю, а будет определяться интенсивностью перемещения аниона кислорода й катионов разной валентности. Это снимает парадокс, согласно которому окисление металла невозможно, если его окисел обладает чисто ионной проводимостью. Напротив оно происходит, вследствие существования катионов разной валентности. [c.25]

Конечно, употребление слова парадокс само по себе подлежит критике. Было доказано, что так как аэрированные места покрываются пленкой, то кислород в этих точках не доходит до металла и, следовательно, в сущности парадокс отпадает. Что именно это является правильным объяснением кажущегося парадокса, было уже общепризнано давно. Ма- [c.243]

Основным биогенным газом атмосферы стал кислород. Он изменил состояние поверхностных оболочек Земли, как гидросферы, так и литосферы. Парадокс кислорода - диоксигена, О2, - заключается в том, что термодинамически он должен был бы исключить существование неокисленных соединений, но этого не происходит по кинетическим причинам. Пожалуй, это наиболее наглядный пример ограниченности термодинамического подхода к природоведению. [c.112]

Еще более важно установление в новых работах того факта, что изменениям энергии активации сопутствуют существенные изменения частотного фактора. Например, если энергия активации при высоких температурах, как показали Драй и Стоун (рис. 9), увеличивается с 11,5 ккал/моль (для 2,8% лития) до 17,6 ккал/моль (для 5% хрома), то частотный фактор монотонно при этом возрастает в хорощем соответствии с тета-правилом. Взаимная компенсация этих двух факторов такова, что при 350° катализатор с 2,8% лития только примерно в 5 раз активнее катализатора с 5% хрома. Эти результаты сходны с полученными Вагнером, исследовавщим влияние добавки галлия на каталитическую активность окиси цинка при разложении КгО [69, 71]. Здесь возникает следующий парадокс. Если предположить, что происходящее при снижении уровня Ферми увеличение скорости реакции обусловлено определяющей скорость окисления СО донорной реакцией, например СО == СО + е или С0 - 20 "= = СОз +е, то становится непонятным, почему же изменение, которое приводит к повыщению концентрации дырок на несколько порядков, способствует уменьшению частотного фактора. Винтер [97] на основании изучения кислородного обмена предположил, что при высоких концентрациях дырок реакция начинает осуществляться на немногих очень реакционноспособных кислородных центрах. Предположение об активных центрах позволяет обойти это затруднение. Можно было бы допустить, что один партнер (кислород) влияет преимущественно на ко, и попытаться определить влияние другого партнера (СО) на Е. Развивая эту идею, следует помнить, что кинетика реакции обнаруживает первый порядок по окиси углерода и нулевой порядок по кислороду. Если лимитирующей скорость стадией является реакция между адсорбированной СО и адсорбированным кислородом или кислородом решетки, то значения кажущейся энергии активации, представленные на рис. 9, включают теплоту адсорбции СО, и возможно, что изменение энергии активации отражает изменение теплоты адсорбции. В этом случае переход от добавки 5% хрома к 2,8% лития будет сопровождаться увеличением теплоты адсорбции СО примерно на 6 ккал/моль. В случае донорной реакции теплота адсорбции должна увеличиваться по мере снижения уровня Ферми [65], и Парравано [89] действительно наблюдал при 400° рост примерно на 7 ккал/моль, когда уровень Ферми был снижен в результате добавки лития. Для хемосорбции кислорода следует ожидать обратных эффектов, и Чимино, Молинари и Ромео [98] объяснили [c.350]

Вопрос (Массарт). Нельзя ли объяснить очевидный парадокс между катодной защитой и пассивностью нержавеющих сталей в случае коррозии при механических напряжениях тем фактом, что катодная защита приводит к уменьшению концентрации кислорода, содержащегося в растворе Действительно, Коломбье указал, что коррозия при механических напряжениях связана с присутствием некоторого количества кислорода и что, кроме того, антикислородные ингибиторы оказывают положительное действие. [c.181]

Грове захетил в 1847 г., что платиновая проволока, сплавленная в пламени гремучего газа, т.-е. принявшая температуру, происходящую при образовании воды, дает на своем конце сплавленную каплю, которая, падая в воду, развивает гремучий газ, т.-е. разлагает воду. Выходит так при температуре образования воды—вода уже разлагается. Это составляло в то время научный парадокс, который разрешим только при развитии понятий о диссоциации, введенных в науку Генрихом Сент-Клер Девиллем в 1857 г. Понятия эти составляют важную эпоху научной химии и их развитие одну из задач современной химии. Сущность дела в том, что при высоких температурах вода существует, но и разлагается, подобно тому, как летучая жидкость при некоторой температуре существует как жидкость и как пар. Как он насыщает пространство, достигая наибольшей упругости, так продукты диссоциации имеют свою наибольшую упругость, и раз она достигнута, разложение кончается, как прекращается испарение. Если удалить пар (его парциальное давление убавить) — испарение опять начнется, точно так, если удалить продукты диссоциации — прекратившееся разложение опять станет продолжаться. Эти простые понятия о диссоциации дают беспредельно разнообразные следствия, касающиеся механизма химических реакций, а потому нам придется возвращаться к ним неоднократно. Прибавим еще, что о разложении воды при накаливании. Грове судил также по тому, что пропуская водяной пар чрез трубку с проволокой, сильно накаленной гальваническим тЪком, получал гремучий газ, а пропуская чрез сплавлгнную окись свинца, получал, с одной стороны, сурик (= окиси свинца кислород), а с другой, в то же время металлический свинец, образовавшийся от действия водорода., [c.412]

Да и сами понятия физической и химической однородности нередко нуждаются в дополнительном уточнении, поскольку вещество оказывается загрязненным самим собой. И это не парадокс и не игра слов. Так, добиваясь получения чистейшей воды, поташа, ксенона, химик обычно не ставит задачу изготовить препараты, в которых каждая составная часть (водород, кислород, калий, углерод, ксенон) представлена единственным изотопом. Но если стоит такая задача (преимущественно ее выдвигают физики), то следует говорить не о чистом веществе вообще, а об изотопически чистом, что выдвигает совершенно новые проблемы, касающиеся методов разделения и контроля чистоты. [c.20]

Наиболее эффективными источниками энергии для микроорганизмов являются окислительное фосфорилирование и фотосинтез. Однако сопряжение азотфиксации с этими процессами затруднено тем, что нитрогеназа очень чувствительна к свободному кислороду она необратимо инактивируется даже при небольших концентрациях Ог- Поэтому у мик-робов-азотфиксаторов имеются разнообразные механизмы, позволяющие решать возникающий кислородный парадокс , т. е. защищать нит-рогеназу от свободного кислорода, сохраняя высокую интенсивность получения энергии. У свободноживущих диазотрофов это достигается либо тем, что кодирующие нитрогеназу гены активируются только в анаэробных или микроаэрофильных условиях (свободноживущие эубактерии, архебактерий), либо тем, что азотфиксирующие клетки образуют плотную оболочку, которая очень медленно пропускает кислород (гетероцисты цианобактерий). При симбиозах между микробами-азотфиксаторами и растениями функцию защиты нитрогеназы от кислорода выполняет, как правило, хозяин. [c.163]

Мы связываем разрешение этого парадокса с особенностями структурной организации порфириновых слоев на нанометровом и субмикронном уровне при упаковке осаждающихся на подложке молекул порфиринов при используемых режимах напыления. Отметим, что достаточно существенные (до 45 град) вариации угла наклона подложки при напылении порфириновых молекул практически не оказьгеали влияния на эффективность формирующихся слоев в отношении фотосенсибилизированной генерации синглетного кислорода. Это означает, что при использованных режимах напыления можно было делать вывод о реализации квазиравновесных условий формирования структуры пленок на различных пространственных масштабах, когда определяющую роль играли стерические факторы и межмолекулярные взаимодействия. Очевидно, что достаточно объемные карборанильные заместители порфи- [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология