Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Расщепление воды и выделение кислорода

    В фотосинтезе высших растений и водорослей (рис. 10.1) энергия света поглощается и используется для расщепления молекул воды. Этот простой процесс (световая реакция) приводит к выделению кислорода и к образованию восстановительных эквивалентов, которые затем используются в последовательности темновых реакций для фиксации двуокиси углерода в доступной форме углеводов. Углеводы могут утилизироваться как энергетические запасы или как источник углерода для синтеза всех других молекул, в которых нуждается растение. В ходе фотосинтеза происходит образование АТР по сопряженному механизму фотофосфорилирования. [c.327]


    Донор электронов Y для фотосистемы I расположен в конце последовательности компонентов электронтранспортной цепи — после пластохинона, цитохрома / и пластоцианина. Он получает электроны, передающиеся через эти промежуточные компоненты, от соединения Q (окислительно-восстановительный потенциал 0В). Q является акцептором электронов в фотосистеме II и получает их через Р-680 от донора Z. Как уже отмечалось, восстановительный акцептор Q передает электроны фотосистеме I. Окисленный донор Z является достаточно сильным окислителем, способным окислить воду, что приводит к выделению кислорода. Таким образом, энергия для расщепления воды по- ставляется светом, улавливаемым фотосистемой II. [c.344]

    Известно, что в ходе фотосинтеза растения используют воду и СО, для произ..,)дства углеводов и выделения кислорода. Процесс осуществляется в фотосинтезирующих структурах — хлоропластах, которые в свою очередь состоят из более мелких субклеточных структур — ламелл, В ламеллах при поглощении двух квантов света молекулами хлорофилла протекает реакция расщепления воды и СОг  [c.342]

    Расщепление воды и выделение кислорода 85 [c.85]

    РАСЩЕПЛЕНИЕ ВОДЫ И ВЫДЕЛЕНИЕ КИСЛОРОДА [c.85]

    Однако такое выражение отвечает только частным случаям реакции, при которых используется молекулярный водород в каталитических процессах или водород в момент выделения в чисто химических, в большинстве же процессов восстановления, имеющих практический интерес, водород не вводится в реакционную среду. Поэтому в общем виде процесс правильнее представить как систему реакций, в которых участвует нитросоединение, дающее свой кислород (окисляющее), и другие ингредиенты реакционной среды, принимающие этот кислород (окисляющиеся). Если при течении этих реакций останавливаться только на этой стадии, то можно получить в продуктах реакции соединения с заместителями, менее богатыми кислородом, чем нитрогруппа [КМО, НМ(0) МН], или совсем, лишенные кислорода (КМ= МК). Если же кроме того реакционная среда делает возможным проявление реакционности со стороны водородных соединений (например воды, когда она вовлечена в окислительный процесс с расщеплением молекулы на Н и ОН), тогда продуктами реакции восстановления оказываются и имеющие при азоте водород (с кислородом или без него)  [c.126]

    В диапазоне 250—325°С процессы разложения угольного вещества усиливаются. Идет интенсивное выделение паров воды, диоксида углерода, выделяется некоторое количество сероводорода и органических соединений серы. На этой стадии заметно уменьшается содержание кислорода в угле, особенно угле ранней стадии метаморфизма. Однако и в этом температурном интервале идет расщепление химических связей лишь на концевых участках макромолекул угля. Глубоких изменений внутренней структуры органической массы угля еще не происходит. [c.139]


    Гидролазы. К гидролазам относят ферменты, которые катализируют расщепление сложных веществ на простые, сопровождающееся присоединением воды, и ускоряют синтезы веществ, связанные с выделением воды. Эти реакции называются гидролитическими. Под влиянием гидролаз разрываются связи между атомами углерода и кислорода (в жирах и углеводах) и связи [c.120]

    Для более полной очистки отходящих (хвостовых) газов от окислов азота в последнее время стали применять каталитическое расщепление окислов при температуре 600—700 °С на катализаторе. Отходящие газы смешивают с природным газом и сжигают. При сжигании метан окисляется кислородом, присутствующим в газах и связанным с азотом в виде N0 и N02. В результате сжигания метана окислы азота расщепляются с выделением свободного азота, а кислород образует с водородом и углеродом соответственно воду и двуокись углерода. Возможно также образование небольшого количества окиси углерода. [c.274]

    В крови человека и животных находятся миллионы эритроцитов — красных кровяных телец, содержащих гемоглобин (стр. 454). Одна молекула гемоглобина может связать сравнительно непрочной связью 4 молекулы кислорода, образуя молекулу оксигемоглобина. Насыщенная кислородом кровь направляется по артериям ко всем клеткам организма. При этом от оксигемоглобина легко отщепляется кислород, который переходит в клетки. Окисляя продукты расщепления жиров и углеводов, кислород соединяется с водородом органических соединений и образует воду. Этот процесс дегидрирования осуществляется с помощью окислительных ферментов и сопровождается выделением большого количества энергии.  [c.451]

    Образование воды наблюдается также при пиролитическое расщеплении кремнийорганических соединений в присутствии кислорода за счет окисления органической части кремнийорганических соединений. При этом наряду с образованием воды часто наблюдается выделение мономерных продуктов окисления углеводородов (альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, окис и двуокиси углерода)  [c.94]

    Опыты гидрогенизации в автоклавах показывают, что уже при 370° происходит выделение из угля серы, азота и кислорода в виде сероводорода, аммиака и воды. С повышением температуры при продолжающемся выделении этих веществ усиливаются реакции расщепления. Это приводит к большому газообразованию и усиленному образованию продуктов уплотнения и конденсации. В результате уже при 460° увеличивается выход твердого остатка. Аналогичные соотношения имеют место при несколько более высоких температурах и при промышленном осуществлении процесса. В силу этого процесс превращения исходного сырья в легкое моторное топливо оказывается необходимым вести не в один прием, а разделить на несколько ступеней или фаз. [c.272]

    В двух кетонах (№ 11 и 12), так же как и в кортикальных гормонах, имеется кислород у С два другие кетона (№ 13 и 14), очевидно, образовались из таких, окисленных у С 1, стероидов в результате отщепления воды, вероятно, на стадии гидролиза. Кетоны № 11—13 найдены как в нормальной, так и в патологической моче (особенно в случае нарушения правильной функции надпочечников) кетон № 14 был до сих пор выделен только из мочи больных (рак предстательной железы, лимфатическая лейкемия, особенно гипертония и синдрома Кушинга). Все вышеуказанные вещества, несомненно, связаны с функцией надпочечников однако нельзя утверждать, что они являются продуктами метаболического расщепления кортикальных С21-гормонов. Кетон № 15 был получен из мочи некоторых здоровых людей, но более характерен для страдающих гиперплазией или карциномой надпочечников. В строении этого вещества положение двойной связи не установлено на основании современных данных по химии этих соединений для двойной связи возможны положения 6,7, 7,8 и 11,12. [c.473]

    Поскольку при образовании углеродсодержащих продуктов фотосинтеза главным процессом по всей видимости, служит включение СО2 через цикл Кальвина (гл. 11, разд. Г,2), источником восстанавливающих эквивалентов должен быть процесс расщепления, шести молекул Воды с одновременным выделением Од. В противном, случае уравнение (13-25) не будет выполнено. Тем не менее ймеютсц данные, что непосредственным источником кислорода при образовании О2 являются ионы бикарбоната [114]. Более поздние эксперименты показывают, что 0 из бикарбоната не включается в Од, но бикарбонат все же стимулирует выделение кислорода [115], действуя, по всей вероятности, как аллостерический эффектор. [c.51]

    В последние годы обнаружена еще одна возможная интересная область применения перхлоратов как катализаторов реакций превращения энергии солнечного излучения в химическую энергию. Хейдт с сотр. " установили, что простой каталитический фотохимический процесс расщепления возможен в воде, содержащей ионизированные перхлораты трех- и четырехвалентного це-рия н избыток свободной хлорной кислоты (концентрация аниона IO4 составляет примерно 2,5—3 М). Часть лучей поглощается при окислении ионов Се (III) до ионов Се (IV), причем выделяется водород другая часть лучей поглощается при обратной реакции восстановления ионов Се (IV) до ионов Се (III) с одновременным выделением, кислорода. При соответствующей конструкции аппарата можно получать водород и кислород в разных точках системы собранные водород и кислород отличаются высокой чистотой (водород не содержит Од, а кислород—Hj) . В дальнейшем они могут быть использованы в качестве источников химической энергии. Хотя, по-видимому, это открытие вносит коренные изменения в область использования солнечной энергии, потребуется еще много времени, пока станет возможным его практическое применение. [c.160]


    В последнее время разрабатываются новые направления использования солнечной энергии речь идет о фотосинтетических процессах, сопровождающихся разложением воды и выделением водорода. Вероятно, возможно создание искусственных ламелл с неограниченным временем действия, использующих световую энергию для расщепления воды на водород и кислород. На первой стадии такого типа процессов под действием солнечного света на интенсивной культуре микроводорослей (например, сценедесмусе или хлорелле) начинает накапливаться биомасса и выделяется кислород. На второй стадии биомасса при помощи специальных бактерий перерабатывается в водород или метан. [c.342]

    В ряде лабораторий ведутся на молекулярном уровне исследования различных процессов образования водорода, а также механизмов реакции расщепления воды, В образовании водорода принимают участие гидрогеназа и нитрогеназа. Сегодня активно изучаются свойства этих ферментов из разных организмов, в частности механизмы регуляции их синтеза и активности, а также стабильность в присутствии кислорода. Предметом важных исследований является также образование восстановительных эквивалентов и поток электронов к этим ферментам, которые пр.и определенных условиях служат факторами, лимитирующими активность. Эти опыты позволят понять суть ука-аанных процессов и попытаться оптимизировать выделение водорода имеющимися в нашем распоряжении генетически охарактеризованными организмами. Ряд исследователей-генетиков занят отбором мутантов с повышенной способностью к образованию ] одорода лли аммиака. Примерами удачного применения зиетодой генетической инженерии для создация ферментов с желаемыми свойствами может быть получение устойчивой к кис-.лороду гидрогеназы. Удалось повысить содержание гидрогеназ в клетках и лолучить микроорганизмы, способные выделять фиксированный ими азот в окружающую среду в форме аммиака. [c.79]

    В СВЯЗИ С некоторыми исследованиями о восстановительных ферментах мне пришлось заняться реакциями, при которых наступает расщепление воды с выделением водорода. Одна из этих реакций представляет особый интерес, так как она связана с образованием восстановителя, легко распадающегося с выделением водорода. Это — реакция между сернокислой медью и фосфорноватистой кислотой, открытая Вюрцом 64 года тому назад. При нагревании до 60° концентрированного раствора сернокислой меди с концентрированным раствором фосфорноватистой кислоты Вюрц получил водородистую медь и фосфорную кислоту. Аналогичный результат получается при применении гипофосфита вместо свободной кислоты. Я нашел, что превращение происходит также и при обыкновенной температуре, если растереть фосфорноватистокислый натрий с сернокислой медью и оставить смесь на некоторое время. Что реакция протекает с расщеплением воды, видно из того, что она происходит и в отсутствии кислорода. Если не принимать во внимание металлов, то реакцию можно выразить уравнением  [c.295]

    Молочнокислые оактерии обитают на поверхности растений, в молоке, на пищевых продуктах, в кишечнике человека и животных. Они имеют много общих признаков, важнейшие из которых следующие способность к синтезу молочной кислоты грамположительность отсутствие спор неподвижность форма (кокки или палочки), требовательность к источникам азота (многие из них не развиваются на простых синтетических средах) отсутствие фермента каталазы участие в расщеплении перекиси водорода до воды и кислорода. Последнее свойство выявляется, если на колонию молочнокислых бактерий нанести каплю 3 %-го раствора перекиси водорода выделения кислорода при этом не наблюдается. Колонии бактерий, синтезирующих каталазу, в таких условиях покрываются пузырьками кислорода. [c.69]

    Как можно видеть из рис. 10.1, в расщеплении двух молекул воды участвуют четыре кванта (фотона) света при этом выделяется одна молекула кислорода и образуются четыре восстановительных эквивалента. Еще четыре кванта обеспечивают энергией перенос этих четырех восстановительных эквивалентов с образованием в конечном итоге NADPH, который и используется вместе с АТР для восстановления молекулы СО2 и последующего образования углеводов. Таким образом, для восстановления одной молекулы СО2 и выделения одной молекулы О2 необходимо минимум восемь квантов (фотонов). [c.327]

    Выход альдегидов при расщеплении ледяной уксусной кислотой почти всегда значительно выше, чем прн кипячении озонидов с водой. Повнди № У при расщеплении озонидов ледяной уксусной кислотой часть кислорода из озонида выделяется в газообразной форме, так как всегда это расщепление сопровождается очень энергичным выделением газа  [c.87]

    При изучении щелочного плавления натриевой соли рицинолевой кислоты при разных температурах и исследовании модельных соединений, Харгривс (1947) нашел, что начальной стадией процесса является изомеризация р,у-ненасыщенного — гомоаллилового спирта I в а,р-ненасышенный аллиловый спирт П. Перемещение двойной связи, протекающее через стадию образования промежуточного карбаниона, дает продукт, стабилизованный сопряжением двойной связи с неподеленной парой электронов атома кислорода. Следующей стадией является расщепление двойной связи с образованием промежуточных фрагментов III и IV, содержащих двухвалентный атом углерода (карбены). Карбен III перегруппировывается в кетон V, а карбен IV присоединяет воду, образуя оксикислоту VI. Если при сплавлении поддерживать температуру 200 °С, то отгоняющийся продукт представляет собою главным образом метил-н-гексилкетон V. При более высокой температуре происходит диспропорционирование с миграцией водорода от гидроксила оксикислоты VI к кетону V и образуются вторичный (каприловый) спирт VII и соль альдегидокислоты VIII. Последняя реагируя со щелочью, образует с выделением водорода себа-цинат натрия IX  [c.313]

    Отношение металлов к воде определяется прежде всего их сродством к кислороду. Для расщепления моля воды (в виде пара) на водород и кислород требуется 58 Кал. Из таблицы явствует, что при присоединении грамматома кислорода к большинству металлов выделяется больше энергии, чем требуется для расш,епления моля воды (58 Кал). Поэтому большинство металлов в тех или иных условиях разлагают воду с выделением тепла. [c.193]

    В практике очистки сточных вод для характеристики напряженности окисления применяют определение дегидрогеназной активности микроорганизмов. Процесс биологического окисления, схематично показанный реакциями (4.140) и (4.141), состоит из множества ступеней и начинается с расщепления органического вещества с выделением активного водорода. Этот вид окисления называется непрямым. Водород передается ферментами дегидрогеназами на цитохромную систему дыхательной цепи ферментов, где соединяется с кислородом, образуя воду (частично перекись водорода). Количественное определение ферментов дегидрогеназ в ряде случаев позволяет получать быструю характеристику условий процесса и его особенностей и используется в качестве одного из технологических параметров управления процессом. [c.333]

    При термическом расщеплении угля имеющиеся в нем кислородсодержащие соединения разлагаются с выделением воды, двуокиси и окиси углерода и образованием фенолов, кумарона, дифе-нилового эфира и других органических веществ. Из сернистых компонентов получаются сероводород, сероуглерод и гетероциклические продукты, подобные тиофену, тиотолену, тионафтену и др. Азотистые соединения, имеющиеся в угле, отщепляют азот и аммиак и образуют синильную кислоту, гетероциклические азотистые основания, подобные пиридину, хинолину, карбазолу и их гомологам и др. Упомянутые вещества переходят в коксовый газ и жидкие продукты, но кокс все же содержит кислород, серу и азот. [c.89]

    Первый случай предполагает окисление гидроксильного водорода, а второй — разложение воды альдегидом. И тот и другой одинаково невероятны. Итак, при избытке окисляемого вещества образовавшиеся перекиси разрушаются, давая окиси. Но, содержа активный кислород, перекиси обладают настолько большой окислительной энергией, что, находясь в присутствии трудноокисляемых веществ, они окисляют их в такой же мере, как и легкоокисляемые вещества. Индиго в кислом растворе принадлежит к числу веществ, на которые пассивный кислород не оказывает никакого действия. Но если пропускать ток воздуха через индиговый раствор, и которому предварительно было прибавлено немного чистого и свежеперегнанного скипидара, то индиго быстро окисляется в изатин. В одном опыте я пропускал ток чистого воздуха через 15 см 0.1 %-ного индигового раствора, смешанного с 2 см чистого скипидара. По прошествии 25 минут индиго был вполне окислен. Бензойный альдегид производит то же действие, что и скипидар. Водород, выделяющийся из водородистого палладия, играет при окислении индиго пассивным кис,лородом ту н<е роль, что и названные выше легкоокисляемые вещества. Гоппе-Зейлер рассматривает этот последний факт, как неопровержимое доказательство в пользу его теории расщепления частицы кислорода водородом в момент выделения. [c.250]

    Очевидно, что после удаления водородистого палладия не могло быть ни выделения водорода, ни расщепления частиц кислорода. А так как не-.тепо было бы предположить, что свободные атомы кислорода остались воде, в которой был раньше водородистый палладий, то необходимо было притти к заключению, что окисление индиго вызвали продукты окисления водорода — определенные химические соединения, а не свободные ат,омы кислорода. [c.255]

    В сырой (необработанной) сточной жидкости всегда имеются аммонийные соли [(NN4)003], получающиеся в результате расщепления аминокислот и мочевины. В присутствии кислорода аммонийные соли подвергаются окислению, которое -происходит при, участии определенных видов микроорганизмов. Этот процесс носит название нитрификации, так как конечным его продуктом являются нитраты — соли азотной кислоты. Нитрификация является последней стадией очистки сточных вод. Так как нитрификация не может начаться до тех пор, пока в сточной жидкости не произойдет разрушения основной массы содержащихся в ней органических загрязнений, присутств ие нитратов в очищенной воде служит показателем степени ее очистки. Процесс нитрификации протекает в две фазы под влиянием двух групп микроорганизмов. Первая фаза процесса нитрификации состоит в окислении аммонийных солей в азотистую кислоту и проводит при активном участии группы бактерий Nitrosomonos вторая фаза состоит в окислении азотистой кислоты в азотную и проходит при участии бактерий, носящих название Nitro-ba ter. Реакции окисления осуществляются аэробными бактериями и проходят при выделении тепла. [c.14]


Смотреть страницы где упоминается термин Расщепление воды и выделение кислорода: [c.56]    [c.87]    [c.303]    [c.448]    [c.477]    [c.42]    [c.346]    [c.333]   
Смотреть главы в:

Фотобиология Изд.2 -> Расщепление воды и выделение кислорода




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Кислород в воде



© 2024 chem21.info Реклама на сайте