Войти
Образовательный портал. Образование
  • Рецепты варенья из кабачков с лимоном, с курагой и в ананасовом соке
  • Как приготовить вкусные куриные сердечки с картофелем в мультиварке Куриные сердечки рецепт в мультиварке с картофелем
  • Сырный суп с курицей и грибами Куриный суп с сыром и грибами
  • Четверка монет таро значение
  • Что такое договор найма служебного жилого помещения?
  • Хлеб по технологии в духовке на дрожжах
  • Могут ли различаться молекулы. Различимы ли молекулы? Нечистый с фонариком

    Могут ли различаться молекулы. Различимы ли молекулы? Нечистый с фонариком

    И. РАДУНСКАЯ Рис. Л. ТЕПЛОВА

    РАЗЛИЧИМЫ ЛИ МОЛЕКУЛЫ?

    Какой странный вопрос, подумаете вы. Конечно, молекула воды отличается от молекулы спирта, и, хотя молекулы нельзя различить невооруженным гл дом, существует много способов отличить воду от спирта.

    Но можно ли различить между собой две молекулы одного и того же вещества, например две молекулы воды? Многих и этот вопрос не поставит в тупик.

    Нет легких побед

    Разница между маслом и маргарином? Оба имеют такое же количество калорий, масло немного выше в насыщенных жирах по 8 грамм по сравнению с 5 граммами. Употребление маргарина может увеличить сердечные заболевания у женщин на 53% по сравнению с потреблением одинакового количества масла в соответствии с недавним медицинским исследованием в Гарварде.

    Питание масла увеличивает поглощение многих других питательных веществ в других продуктах, масло имеет много питательных преимуществ, когда у маргарина есть несколько только потому, что они добавлены! Масло вкуса намного лучше, чем маргарин, и оно может улучшить ароматы других продуктов. Масло существует уже много веков, где маргарин существует уже менее 100 лет.

    Можно, - скажут они, - ведь, кроме обычной воды, существует тяжелая вода, а их молекулы отличаются даже весом.

    Но что вы ответите па вопрос: могут ли отличаться между собой две молекулы обычной воды, в которые входит по атому обычного кислорода и по два атома обычного водорода?

    Химик, несомненно, ответит на этот вопрос отрицательно, добавив, что нет и не может быть химической реакции, в которой эти молекулы вели бы себя различно.

    В конечном счете, основное внимание в статье «Масло против маргарина» стало следующим предисловием, которое позднее было применено к нему. Когда он убивал индюков, люди, которые вкладывали все деньги в исследование, хотели получить окупаемость, поэтому они собирали свои головы, чтобы выяснить, что делать с этим продуктом, чтобы вернуть свои деньги. Это было белое вещество без аппетита, поэтому они добавили желтую окраску и продали ее людям вместо масла.

    Нечистый с фонариком

    Они вышли с некоторыми умными новыми ароматизаторами. Вопреки утверждению, маргарин не был изобретен в качестве индюшата. К концу века говяжий жир в оригинальном рецепте был заменен растительными маслами. Раньше диетический злодей в развитии коронарной болезни считался насыщенным жиром, но более новые данные указывали пальцем на транс-жир. Хотя масло имеет свой собственный набор недостатков в пище, он не содержит транс-жиров.

    Но с точки зрения физиков дело обстоит не так безнадежно. Физики знают, что даже совершенно одинаковые молекулы могут различаться своими энергиями. Например, моле

    ♦ГДЕ МЕДЛЕННЕЕ ТЕЧЕТ ВРЕМЯ-НА ВЕРШИНЕ ГОРЫ ИЛИ НА ДНЕ ОКЕАНА? ♦ САМЫЕ ТОЧНЫЕ ЧАСЫ: ЗА 100 ЛЕТ ПОГРЕШНОСТЬ-! СЕКУНДА. ♦ МОЖЕТ ЛИ МОЛЕКУЛА БЫТЬ УСИЛИТЕЛЕМ ИЛИ ГЕНЕРАТОРОМ РАДИОВОЛН?

    Несколько крупных исследований в Соединенных Штатах и ​​в других местах, включая исследование здоровья медсестер, проведенное исследователями в Гарвардской школе общественного здравоохранения, также предложили прочную связь между более ранней смертью и потреблением продуктов с высоким содержанием транс-жиров.

    Транс-жиры встречаются естественным образом в небольших количествах в некоторых пищевых продуктах, включая мясо и молочные продукты, но большинство транс-жиров в американской диете образуются при химическом изменении растительных масел, чтобы обеспечить им более длительный срок хранения. Печенье, картофельные чипсы, хлебобулочные изделия и тому подобное особенно загружены транс-жирами.

    кулы нагретого водяного пара, отдавая часть своей энергии лопастям паровой турбины и уходя в холодильник, превращаются там в жидкую воду. Эти молекулы воды обладают большими аапасами энергии, чем те же молекулы в твердом состоянии в виде льда.

    В ПОИСКАХ «ДЬЯВОЛАв

    Ученые, жившие до великих открытий Альберта Эйнштейна, не знали, что различие в энергии связано с небольшим различием в массе вещества. Но не в этом дело. Наши современники, зная это, знают также, что это различие в массах столь мало, что обнаружить изменение запасов энергии с помощью весов совершенно безнадежно. Как же рассортировать молекулы, обладающие различными энергиями?

    Администрация по контролю за продуктами и лекарствами, Национальная академия, Национальный институт сердца, легких и крови и Американская кардиологическая ассоциация рекомендуют потребителям ограничить потребление транс-жиров, где это возможно. Числа, указанные в граммах, относятся к тому, сколько граммов каждого конкретного типа жира содержится в столовой ложке этого бренда. Числа, указанные в процентах, представляют собой воздействие одной столовой ложки этого спреда на рекомендуемое суточное содержание этого вещества.

    Маргарины, отобранные, были разновидностями «ванны». Маргарины, потому что они не животные, нет. В предыдущей таблице ничего не сказано о том, какие маргарины содержат транс-жиры, потому что эта информация не всегда включалась в товарные метки тогда. С момента выпуска предупреждений и правил о транс-жирах за последние несколько лет многие производители маргарина переформулировали свою продукцию.

    Вопрос, поставленный таким образом, тоже нуждается в уточнении. Ведь отделить молекулы водяного пара от молекул воды не составляет

    среднего >й имеет

    объяснение к цветной вкладке

    На вкладке сверху изображены основные детали молекулярного генератора: 1 - сосуд из которого выявтавт пучои молекул аммиака; 2 - конденсатор; 3 - объемный резонатор! 4 - волновод для вывода радиоволн ивружу, к антеинв.

    Хотя значительная часть информации, приведенной в части, действительна, один бит интеллекта - это не что иное, как гипербола, брошенная автором, чтобы усилить свою точку зрения. Утверждение о том, что какой-то съестный материал является лишь «одиночной молекулой», от того, что он является явно несъедобным веществом, применяется к различным обработанным пищевым продуктам.

    Не могли бы вы помочь мне настроить его прямо? Эти типы утверждений по существу бессмысленны. Многие разнородные вещества обладают сходными химическими свойствами, но даже малейшие изменения в молекулярной структуре могут сделать мир различий в качествах этих веществ.

    Молекулярный генератор по размерам нв превосходит радиоприемник класса. Генератор помещается в металлической коровке, одна стенка которо! два стеклянных окив. Сквозь окна виден объемный резонатор, конденсатор, служа-щий для сортировки мояакул, и сосуд с аммиаком. Между сосудом и конденсатором расположена диафрагма с отверстиями. Иа «тих отверстий в сосуд, из которого откачай воздук, вылетает пучои молекул аммиака. Этот пучок проходит чвреа электрический конденсатор специальной формы, в котором под действием высокого напряжения молекулы с мвяой энергией (желтые) отбрасываются е стороны, а молекулы с большой энергией (красные) собираются и осн конденсатора. За конденсатором на его осн помещается объемный резонатор. Пролетая через объемный резонатор, молекулы, имеющие избыток энергии, излучвют ее в виде радиоволн, которые затем выводятся из прибора ивружу.

    Из космоса в лабораторию

    Мы часто относимся к инфракрасному излучению как к прежде всего тепловому излучению. Но что такое тепло и как оно отличается от температуры? Тепло - это энергия, которую имеет объект из-за движения ее молекул, которые непрерывно перемешиваются и движутся. Когда энергия добавляется к объекту, его молекулы движутся быстрее, создавая больше тепла. По сравнению с теплым объектом молекулы в холодном объекте имеют меньшее молекулярное движение. Тепло - это полная энергия молекулярного движения в веществе.

    Тепло может переноситься из одного места в другое тремя способами: проводимость в твердых телах, конвекция жидкостей и излучение через все, что позволит пропускать излучение. Метод, используемый для передачи тепла, обычно является наиболее эффективным.

    Диафрагма и стенки прибора охлаждаются жидким азотом. Воздух и избыток молекул аммиака непрерывно откачиваются из генератора специальным насосом.

    Поток молекул аммивка, летящих внутри генератора, невидим глазом, и о работе прибора можно судить лишь по изображению на акраив электронного осциллографа.

    Для преобразования колебаний сверхвысокой частоты, образуемых молекулярным генератором, в колебания низкой частоты, что более удобно для использования, служит специальная радиотехническая сх ма Аналогичные схемы, иазыввемые пересчетными, можно встретить во многнх электронных системах (в частности, е вычислительных машинах).

    В инфракрасной астрономии мы измеряем тепло, прошедшее излучением. Инфракрасное излучение представляет собой электромагнитное излучение типа. Радиация - это вид переноса энергии, состоящий из электромагнитных волн, движущихся со скоростью света. Температура является мерой средней тепловой или тепловой энергии молекул в веществе. Атомы и молекулы в веществе не всегда движутся с одинаковой скоростью. Это означает, что между молекулами имеется диапазон энергии. Например, в газе молекулы движутся в случайных направлениях с различными скоростями - некоторые быстрые, а некоторые медленны.

    Нижа изображены детвли молекулярного усилителя иа парамагнитных кристаллах:

    1 - кристалл, содержащий пврамагкктиыа ионы, помещенный в объемный резонатор,

    2 - сосуд Дюара с жидиим гвлием, охлаждающим кристаял, 3 - магнит, ориентирующий парамагнитные ионы, 4 - колебания вспомогательного электромагнитного поля, возбуждающие парамагнитные ноны, S - усиливаемый сигнал, в - вывод сигнала, усиленного за счет виергин парамагнитных иоиов.

    Различимы ли молекулы?

    Иногда эти молекулы сталкиваются друг с другом. Когда это происходит, молекула с более высокой скоростью переносит часть своей энергии на более медленную молекулу, заставляя более медленную молекулу ускоряться, а более быстрая молекула замедляется. Если в систему будет добавлено больше энергии, средняя скорость молекул будет увеличиваться, и будет вырабатываться больше тепловой энергии или тепла. Таким образом, более высокие температуры означают, что вещество имеет более высокое среднее молекулярное движение.

    Слева наверху (кв голубом фоне) изображены точные астрономические часы, ход которых определяется колебаниями молекулярного генератора; справа иллюстрирована проверка с помощью «молекулярных» часов вывода теории относительности о зависимости течения времени от поля тяготения. Часы, помещенные в глубокую шахту, идут медленнее, чем на поверхности земли, а часы, помвщекныв иа вершине горы, идут ещв быстрее.

    Мы не чувствуем и не обнаруживаем кучу разных температур для каждой молекулы, которая имеет разную скорость. То, что мы измеряем, поскольку температура всегда связана со средней скоростью молекул в системе. Поскольку температура является средним измерением, она не зависит от количества частиц в объекте. Каждый объект, имеющий температуру выше абсолютного нуля, имеет некоторую тепловую энергию. Температура - это не энергия, а мера ее.

    Хиральность, также называемая энантиоморфизмом, называется свойством некоторых объектов или систем, что их зеркальное отражение не может быть согласовано с оригиналом по ротации. Объекты с этим свойством называются хиральными, а не ахиральными. Обычными примерами являются правые и левые или правые и левые спиральные раковины улиток.

    На вкладке в и и в у изображен участок линии радиосвязи, основанной на рассеянии сантиметровых радиоволк в тропосфере. Радиоволны, изяучекиые передатчиком и рассеянные ив неодиородностях тропосферы, принимаются отдаленной станцией и усиливаются при помощи парамагнитного усилителя.

    никакого труда. Для этого нужно подогреть воду, превратить часть ее в пар - и задача решена. Но при этом затрачивается энергия.

    В общем, объект является хиральным тогда и только тогда, когда он не имеет оси вращения вращения. В физике говорят о хиральности, если учитывать законы двух зеркальных систем. В дополнение к этой хиральности, которая может быть прослежена до стереогенных центров, осевая, плоская и спиральная хиральность дифференцируются, чтобы лучше описывать основные структурные элементы. Это приводит к двум изомерам зеркального изображения.

    Под винтовой хиральностью понимается различный смысл спиральных связей. Все хиральные соединения разделяют отсутствие вращающейся оси зеркала. Как можно доказать, это отсутствие оси вращающегося зеркала является необходимым и достаточным условием появления молекулы в энантиомерах. Если произведение этой операции идентично выходному соединению, была найдена ось вращения зеркала. Кроме того, существуют также понятия псевдохиральности и прохиральности. Псевдохирургические центры расположены на зеркальной плоскости через молекулу.

    А нельзя ли придумать механизм, который позволил бы, не затрачивая энергию, выбирать из общей массы молекул те из них, в которых энергии больше, чем в других, а уже затем отбирать у (них избыток энергии?

    Многие ученые и люди самых различных профессий ломали головы над этим вопросом. Кахая заманчивая перспектива! Наливаешь в котел обычную воду, механизм отбирает из нее те молекулы, которые в результате хаотического теплового движения обладают ббль-шими скоростями, и Направляет их в паровую машину. Отработав, эти молекулы снова возвращаются в котел. Под котлом нет огня, его температура остается комнатной. Все делает «механизм», причем без затраты энергии.

    Например, центральный углерод псевдохирала обусловлен тем, что он лежит на зеркальной плоскости через молекулу. Прохиральные группы - это те функции, которые могут быть преобразованы в стереогенный центр путем добавления к себе. В качестве хорошего примера можно привести два разных радикала, которые могут быть преобразованы, например, путем гидрирования в хиральном виде.

    Хиральность также встречается в неорганических веществах. Таким образом, две энантиомерные формы, которые можно проследить до левого или правого винтов. Это также пример винтовой хиральности. В кристаллографии мы также говорим о двух, которые ведут себя энантиоморфно друг с другом.

    Глупости, - скажете вы, - это вечный двигатель. И создать его невозможно.

    Да, это вечный двигатель. Причем не простой, механический, о котором в 1759 году Парижская академия наук постановила - оставлять без ответа все заявления и предложения, касающиеся вечного двигателя, а так называемый вечный двигатель второго рода, использующий теплоту.

    Назначение конфигураций для аминокислот и углеводов, из которых первоначально только относительные конфигурации были известны друг другу, первоначально было произвольным. Много позже рентгеновские кристаллографические исследования показали, что выбранное назначение совпадает с реальными условиями. Концепция хиральности также играет фундаментальную роль в биологии, особенно в биохимии. Таким образом, в наиболее важных классах натуральных продуктов можно найти фундаментальное предпочтение для одного энантиомера.

    Поскольку хиральные молекулы подвергаются реакциям, это предпочтение продолжается в течение всей биохимии. Поэтому рацемические смеси хиральных молекул также, как правило, проявляют различные биологические эффекты отдельных энантиомеров. Из-за упомянутого выше нарушения четности энергетическое содержание двух энантиомеров не совсем одинаково. Однако разница в энергии настолько мала, что ее можно правильно спросить, насколько она значительна.

    Однако представьте себе такое устройство: сосуд с газом разделен стенкой на две части. В стенке маленькое отверстие с задвижкой. Об эту задвижку с обеих сторон беспорядочно ударяются молекулы газа. Если какой-либо механизм на мгновение открывает задвижку, когда молекула подлетает к ней слева, пропуская ее в правую половину, и задерживает молекулы, летящие справа налево, то постепенно большая часть молекул скопится в правой половине сосуда. Давление там сделается более высоким, чем в левой половине. Пропуская газ обратно, то есть справа налево, через специальную трубку, в которой установлена турбинка, мы сможем получить таким образом некоторую энергию. Повторяя этот процесс много раз, мы получили бы вечный двигатель второго рода.

    Макроскопически, хиральные явления также значительны. Уже упоминались хиральность рук и мобильность раковин улиток. Другими примерами являются различные функции половинок мозга и левостороннее положение сердца. В случае биокаталитических превращений используют тот факт, что в реакциях с избытком одного энантиомера или если сначала в качестве исходного материала вводится рацемат, фермент предпочтительно реагирует с одним энантиомером. Соответственно, можно получить продукты с так называемым.

    Углерод, водород, азот - среди прочего, это четыре вещества, которые кометный посадочный аппарат «Филе» нашел на Чур. Эти материалы не являются чем-то необычным, но они никогда не были обнаружены на таком небесном теле. Исследователи вокруг Фреда Гоесмана из Института исследований солнечной системы им. Макса Планка в Геттингене сообщают о находке.