La muerte es simplemente una transición de un estado a otro. Estado

Una de las teorías centrales de la ciencia antigua china es la teoría de los cinco elementos. Tiene una profunda y amplia influencia en la astrología, la psicología y la medicina china.

La ciencia china antigua se basaba en varias teorías centrales que se influenciaban entre sí. Entre ellos: el Tai Chi, que habla de las energías polares del yin y el yang, el libro de trigramas I Ching, que ayuda a predecir el futuro, y la teoría de los cinco elementos, que se tratará en este artículo.

Hoy en día es común referirse a los cinco elementos como cinco tipos de fuerzas impulsoras. Representan cinco estados diferentes del flujo de energía vital qi. También demuestran las transiciones de un estado a otro y la influencia mutua de diferentes estados entre sí.

Los cinco elementos de la filosofía china son metal, madera, agua, fuego y tierra. Cada uno de los elementos representa un estado energético específico y parte del flujo de vida que nos rodea. El árbol simboliza la primavera, los cogollos hinchados, el fuego - el verano y la floración, la tierra - el centro del equilibrio, el cambio de estaciones y la etapa de maduración. El metal corresponde al otoño y al marchitamiento, y el agua representa el invierno y la hibernación.

La transición de los cinco elementos de un estado a otro es un proceso dinámico y fluido. Está encarnado en nuestro entorno, en un flujo interminable. Cada cambio en el flujo, como aceleración o desaceleración, afecta todo el proceso de circulación y transición de un estado a otro.

Creación y contención

La Teoría de los Cinco Elementos muestra dos ciclos de interacción entre diferentes elementos. El primero representa la creación, la nutrición, y en él cada elemento crea o alimenta al siguiente elemento del círculo: la madera alimenta el fuego, el fuego crea la tierra (ceniza), la tierra forma el metal formado en sus profundidades, el metal da origen al agua y el agua alimenta a la madera. . Otro ciclo, representado en paralelo, representa la contención (destrucción): explica en detalle cómo estas cinco energías se restringen entre sí: un árbol afecta la tierra con sus raíces, el suelo absorbe agua, el agua extingue el fuego, el fuego derrite el metal y el metal corta. madera.

En muchos dibujos, los cinco elementos están representados por una estrella de cinco puntas inscrita en un círculo. El círculo representa el ciclo de la creación, que crea y nutre: en él un elemento nutre al siguiente, mientras que la estrella representa el ciclo de contención (destrucción) en diversas situaciones.

Este ciclo de creación y contención, que representa el flujo de procesos naturales, existe en nuestro cuerpo. Los cinco planetas más cercanos a nosotros, que se pueden ver con los propios ojos, sin telescopio, corresponden a los cinco elementos: Mercurio - agua, Venus - metal, Marte - fuego, Júpiter - madera, Saturno - suelo. La astrología china utiliza los cinco elementos para predecir el destino de una persona. Los puntos cardinales también corresponden a los cinco elementos: Madera - simboliza el Este, Fuego - el Sur, Tierra - el centro, Metal - el Oeste, Agua - el Norte. Cada elemento también se correlaciona con diferentes fenómenos climáticos, frutas, cultivos y animales domésticos.

Un aspecto adicional asociado con los cinco elementos son nuestros sentimientos. La ira es Madera, la alegría es Fuego, el amor es Tierra, la tristeza es Metal, el miedo es Agua. Vemos que la alegría alimenta el amor, pero puede llevar al sufrimiento. Por otro lado, este amor también puede disuadir el miedo.

En nuestro organismo, los cinco elementos juegan un papel aún más importante. Muchos aspectos de la medicina china se basan en los cinco elementos y sus combinaciones. Los órganos internos se clasifican según los cinco elementos y así se puede aprender la relación de nutrición y contención entre ellos. Se pueden estudiar los efectos de los cambios ambientales en las funciones corporales, como los efectos de los cambios de estaciones o los ciclos circadianos.

De la literatura china antigua

El "Tratado sobre el interior del Emperador Amarillo" médico es la teoría fundamental de la medicina china. Se basa en conversaciones entre el legendario emperador Huang Di y su asesor sobre una variedad de cuestiones médicas. Actualmente se acepta generalmente que Huang Di vivió hace aproximadamente 4.600 años. Se le atribuye la invención de la escritura y la creación del calendario chino. En sus conversaciones con su asesor ya se mencionaron los cinco elementos. Esto sugiere que la filosofía china estaba familiarizada con los cinco elementos hace miles de años. En el clásico libro de historia Guo Yu, que data de los siglos V y IV a.C., está escrito: “A partir de diversas combinaciones de los elementos Tierra, Metal, Madera, Agua y Fuego, se puede crear todo lo que hay en este mundo”.

Confucio (551-479 a. C.) asoció los cinco elementos con cinco virtudes humanas: misericordia, honestidad, justicia, sabiduría y lealtad, y cada una de ellas corresponde a uno de los cinco elementos. El símbolo de la misericordia es el Árbol. La justicia se asocia con el metal para impartir dureza y durabilidad. La cortesía se refiere al agua como una manifestación de modestia. El fuego representa la sabiduría, combinada con el ingenio. La honestidad corresponde al elemento tierra y previene la hipocresía. De lo anterior queda claro que la honestidad genera justicia y la cortesía genera misericordia.

Estados agregados de sustancias. La transición de una sustancia de un estado de agregación a otro.

Cualquier sustancia está formada por moléculas y sus propiedades físicas dependen de cómo están ordenadas las moléculas y de cómo interactúan entre sí. En la vida ordinaria, observamos tres estados agregados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Dependiendo de la temperatura y la presión (condiciones), la mayoría de las sustancias pueden estar en estados gaseosos, líquidos o sólidos, llamados estados agregados de la materia. La diferencia entre los tres estados de agregación está determinada por la distancia entre las moléculas y el grado de interacción.

Procesos en los que hay un cambio en los estados agregados de las sustancias, seis en total. La transición de una sustancia de sólido a líquido se llama fusión, proceso inverso – cristalización. Cuando una sustancia pasa de líquido a gas se llama vaporización, de gas a líquido – condensación. La transición de un estado sólido directamente a gas, sin pasar por el estado líquido, se llama sublimación, proceso inverso – desublimación.

· 1. Derretimiento

· 2. Cristalización

· 3. Vaporización

· 4. Condensación

· 5. Sublimación

· 6. Desublimación

Ejemplos de todas estas transiciones. Tú y yo hemos visto esto más de una vez en nuestras vidas. El hielo se derrite para formar agua, el agua se evapora para formar vapor. En la dirección opuesta, el vapor, al condensarse, vuelve a convertirse en agua, y el agua, al congelarse, se convierte en hielo. Y si cree que no conoce los procesos de sublimación y desublimación, no se apresure a sacar conclusiones. El olor de cualquier cuerpo sólido no es más que sublimación. Algunas moléculas escapan del cuerpo formando un gas que podemos oler. Un ejemplo del proceso inverso son los patrones en el vidrio en invierno, cuando el vapor en el aire, al congelarse, se deposita sobre el vidrio y forma patrones extraños.

enlace de hidrógeno

¿Qué es un enlace de hidrógeno? Un ejemplo bien conocido de esta conexión es el agua corriente (H2O). Debido a que el átomo de oxígeno (O) es más electronegativo que los dos átomos de hidrógeno (H), aleja los electrones enlazados de los átomos de hidrógeno. Como resultado de la creación de dicho enlace polar covalente, se forma un dipolo. El átomo de oxígeno adquiere una pequeña carga negativa y los átomos de hidrógeno adquieren una pequeña carga positiva, que es atraída por los electrones (su par solitario) del átomo de oxígeno de la molécula de H2O vecina (es decir, agua). Así, podemos decir que un enlace de hidrógeno es una fuerza de atracción formada entre un átomo de hidrógeno y un átomo electronegativo. Una característica importante del átomo de hidrógeno es que la atracción de sus electrones enlazantes expone su núcleo (es decir, el protón, que no está protegido por otros electrones). Y aunque el enlace de hidrógeno es más débil que el enlace covalente, es precisamente esto lo que determina una serie de propiedades anómalas del H2O (agua).

Muy a menudo, este enlace se forma con la participación de átomos de los siguientes elementos: oxígeno (O), nitrógeno (N) y flúor (F). Esto ocurre porque los átomos de estos elementos son de tamaño pequeño y se caracterizan por una alta electronegatividad. Con átomos más grandes (azufre S o cloro Cl), el enlace de hidrógeno formado es más débil, a pesar de que estos elementos son comparables en electronegatividad al N (es decir, nitrógeno).

Hay dos tipos de enlaces de hidrógeno:

1.Enlace intermolecular de hidrógeno– aparece entre dos moléculas, por ejemplo: metanol, amoníaco, fluoruro de hidrógeno

2. Enlace de hidrógeno intramolecular– aparece dentro de una molécula, por ejemplo: 2-nitrofenol.

Actualmente también se cree que los enlaces químicos de hidrógeno pueden ser débiles o fuertes. Se diferencian entre sí en energía y longitud de enlace (distancia entre átomos):

1. Los enlaces de hidrógeno son débiles. Energía – 10-30 kJ/mol, longitud del enlace – 30. Todas las sustancias enumeradas anteriormente son ejemplos de enlaces de hidrógeno normales o débiles.

2. Los enlaces de hidrógeno son fuertes. Energía – 400 kJ/mol, longitud – 23-24. Los datos experimentales indican que se forman enlaces fuertes en los siguientes iones: ion difluoruro de hidrógeno -, ion hidróxido hidratado -, ion oxonio hidratado +, así como en varios otros compuestos orgánicos e inorgánicos.

Al estado de agregación de una sustancia se le suele denominar capacidad para mantener su forma y volumen. Una característica adicional son los métodos de transición de una sustancia de un estado de agregación a otro. En base a esto, se distinguen tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Sus propiedades visibles son:

Un cuerpo sólido conserva tanto la forma como el volumen. Puede pasar a líquido por fusión o directamente a gas por sublimación.
- Líquido – retiene volumen, pero no forma, es decir, tiene fluidez. El líquido derramado tiende a extenderse indefinidamente sobre la superficie sobre la que se vierte. Un líquido puede convertirse en sólido por cristalización y en gas por evaporación.
- Gas – no conserva ni forma ni volumen. El gas fuera de cualquier recipiente tiende a expandirse ilimitadamente en todas direcciones. Sólo la gravedad puede impedirle hacer esto, por lo que la atmósfera terrestre no se disipa en el espacio. El gas pasa a líquido por condensación y directamente a sólido por sedimentación.

Transiciones de fase

La transición de una sustancia de un estado de agregación a otro se llama transición de fase, ya que el estado científico de agregación es la fase de la materia. Por ejemplo, el agua puede existir en fase sólida (hielo), líquida (agua corriente) y gaseosa (vapor de agua).

El ejemplo del agua también está bien demostrado. Colgado en el patio para que se seque en un día helado y sin viento, se congela inmediatamente, pero después de un tiempo resulta seco: el hielo se sublima y se convierte directamente en vapor de agua.

Como regla general, la transición de fase de sólido a líquido y gas requiere calentamiento, pero la temperatura del medio no aumenta: la energía térmica se gasta en romper los enlaces internos de la sustancia. Este es el llamado calor latente. Durante las transiciones de fase inversa (condensación, cristalización), este calor se libera.

Por eso las quemaduras por vapor son tan peligrosas. Cuando entra en contacto con la piel, se condensa. El calor latente de evaporación/condensación del agua es muy alto: el agua en este sentido es una sustancia anómala; Por eso es posible la vida en la Tierra. En una quemadura con vapor, el calor latente de condensación del agua "quema" muy profundamente el área quemada, y las consecuencias de una quemadura con vapor son mucho más graves que las de una llama en la misma zona del cuerpo.

Pseudofases

La fluidez de la fase líquida de una sustancia está determinada por su viscosidad, y la viscosidad está determinada por la naturaleza de los enlaces internos, que se analizan en la siguiente sección. La viscosidad del líquido puede ser muy alta y dicho líquido puede fluir sin que el ojo lo note.

Un ejemplo clásico es el vidrio. No es un sólido, sino un líquido muy viscoso. Tenga en cuenta que en los almacenes las láminas de vidrio nunca se almacenan apoyadas en diagonal contra la pared. Al cabo de unos días se doblarán por su propio peso y ya no serán aptos para el consumo.

Otros pseudosólidos son el betún para zapatos y la brea de construcción. Si olvidas la pieza angular del techo, durante el verano se extenderá formando una torta y se adherirá a la base. Los cuerpos pseudosólidos se pueden distinguir de los reales por la naturaleza de la fusión: los reales con él conservan su forma hasta que se extienden inmediatamente (sueldan) o flotan, liberando charcos y arroyos (hielo). Y los líquidos muy viscosos se ablandan poco a poco, como la brea o el betún.

Los plásticos son líquidos extremadamente viscosos, cuya fluidez no se nota durante muchos años y décadas. Su alta capacidad para conservar la forma está garantizada por el enorme peso molecular de los polímeros, muchos miles y millones de átomos de hidrógeno.

Estructura de fases de la materia.

En la fase gaseosa, las moléculas o átomos de una sustancia se encuentran muy separados entre sí, muchas veces más que la distancia entre ellos. Interactúan entre sí de forma ocasional e irregular, sólo durante las colisiones. La interacción en sí es elástica: chocaron como bolas duras e inmediatamente se dispersaron.

En un líquido, las moléculas/átomos se “sienten” constantemente debido a enlaces muy débiles de naturaleza química. Estos enlaces se rompen todo el tiempo y se restablecen inmediatamente; las moléculas del líquido se mueven continuamente entre sí, razón por la cual el líquido fluye. Pero para convertirlo en gas es necesario romper todos los enlaces a la vez, y esto requiere mucha energía, razón por la cual el líquido conserva su volumen.

En este sentido, el agua se diferencia de otras sustancias en que sus moléculas en el líquido están unidas por los llamados enlaces de hidrógeno, que son bastante fuertes. Por tanto, el agua puede ser un líquido a una temperatura normal para la vida. Muchas sustancias con un peso molecular decenas y cientos de veces mayor que el del agua son, en condiciones normales, gases, como el gas doméstico común.

En un sólido, todas sus moléculas están firmemente en su lugar debido a fuertes enlaces químicos entre ellas, formando una red cristalina. Los cristales de forma regular requieren condiciones especiales para su crecimiento y, por tanto, son raros en la naturaleza. La mayoría de los sólidos son conglomerados de cristales pequeños y diminutos (cristalitos) estrechamente acoplados por fuerzas mecánicas y eléctricas.

Si el lector ha visto alguna vez, por ejemplo, un semieje de un automóvil agrietado o una rejilla de hierro fundido, entonces los granos de cristalitos en la chatarra son visibles a simple vista. Y sobre fragmentos de porcelana o loza rota se pueden observar con lupa.

Plasma

Los físicos también identifican un cuarto estado de la materia: el plasma. En el plasma, los electrones están separados de los núcleos atómicos y es una mezcla de partículas cargadas eléctricamente. El plasma puede ser muy denso. Por ejemplo, un centímetro cúbico de plasma del interior de las estrellas (enanas blancas) pesa decenas y cientos de toneladas.

El plasma se aísla en un estado agregado separado porque interactúa activamente con los campos electromagnéticos debido al hecho de que sus partículas están cargadas. En el espacio libre, el plasma tiende a expandirse, enfriarse y convertirse en gas. Pero bajo la influencia, puede conservar su forma y volumen fuera del recipiente, como un cuerpo sólido. Esta propiedad del plasma se utiliza en los reactores termonucleares, prototipos de las centrales eléctricas del futuro.

Estados agregados de la materia(del lat. agregado- agrego) - estos son estados de la misma sustancia en diferentes intervalos (intervalos) de temperaturas y presiones.

Los estados agregados se consideran gaseoso,líquido Y duro. Los ejemplos más simples de la existencia de una misma sustancia en estos tres estados agregados que se observan en la vida cotidiana son el hielo, el agua y el vapor de agua. El vapor de agua invisible siempre está presente en el aire que nos rodea. El agua existe en el rango de temperatura de 0 °C a 100 °C, el hielo existe a temperaturas inferiores a 0 °C. A temperaturas superiores a 100 ºС y presión atmosférica normal, las moléculas de agua existen sólo en estado gaseoso, en forma de vapor de agua. El agua, el hielo y el vapor de agua son la misma sustancia con la fórmula química. H2O.

Muchas sustancias en la vida cotidiana observamos solo en uno de los estados de agregación. Por tanto, el oxígeno del aire que nos rodea es un gas. Pero a una temperatura de -193°C se vuelve líquido. Al enfriar este líquido a -219 ºС, obtenemos oxígeno sólido. Por el contrario, el hierro es sólido en condiciones normales. Sin embargo, a una temperatura de 1535 ° C, el hierro se funde y se vuelve líquido. Sobre el hierro fundido habrá un gas: el vapor de los átomos de hierro.

Existen diferentes estados de agregación para cada sustancia. Estas sustancias no se diferencian en las moléculas, sino en cómo se ubican estas moléculas y cómo se mueven. En la figura se muestra la disposición de las moléculas de agua en tres estados de agregación:

Transición de un estado de agregación a otro. En determinadas condiciones, las sustancias pueden transformarse de un estado de agregación a otro. Todas las transformaciones posibles se muestran en la figura:

En total, hay seis procesos en los que transformaciones agregadas de la materia. La transición de una sustancia de un estado sólido (cristalino) a un líquido se llama fusión cristalización, o endurecimiento. Un ejemplo de derretimiento es el derretimiento del hielo; el proceso inverso ocurre cuando el agua se congela.

La transición de una sustancia del estado líquido al gaseoso se llama vaporización, el proceso inverso se llama condensación. Un ejemplo de vaporización es la evaporación del agua; el proceso inverso se puede observar cuando cae rocío.

La transición de una sustancia de un estado sólido directamente a un estado gaseoso (sin pasar por el estado líquido) se llama sublimación, o sublimación, el proceso inverso se llama desublimación. Por ejemplo, el grafito se puede calentar a mil, dos mil e incluso tres mil grados y, sin embargo, no se convertirá en líquido: se sublimará, es decir, pasará inmediatamente del estado sólido al gaseoso. El llamado hielo seco (monóxido de carbono sólido) también pasa directamente al estado gaseoso (sin pasar por el estado líquido). CO2), que se puede ver en los contenedores de envío de helados. Todos los olores que poseen los sólidos (por ejemplo, la naftaleno) también son causados ​​por la sublimación: cuando las moléculas salen volando de un sólido, forman un gas (o vapor) encima que tiene olor.

Un ejemplo de desublimación es la formación de patrones de cristales de hielo en las ventanas en invierno. Estos hermosos patrones se forman por la desublimación del vapor de agua en el aire.

Las transiciones de la materia de un estado de agregación a otro juegan un papel importante no sólo en la naturaleza, sino también en la tecnología. Así, el agua convertida en vapor se puede utilizar en turbinas de vapor de centrales eléctricas. A partir de metales fundidos en las fábricas se obtienen diversas aleaciones: acero, hierro fundido, latón, etc. Para comprender estos procesos, es necesario saber qué le sucede a una sustancia cuando cambia su estado de agregación y en qué condiciones es posible este cambio.

La entalpía (H) es una función de estado, cuyo incremento es igual al calor recibido por el sistema en un proceso isobárico.

El trabajo termodinámico y la cantidad de calor no son funciones de estado, ya que su valor está determinado por el tipo de proceso como resultado del cual el sistema cambió de estado.

La energía interna de un cuerpo sólo puede cambiar como resultado de su interacción con otros cuerpos. Hay dos formas de cambiar la energía interna: transferencia de calor y trabajo mecánico (por ejemplo, calentamiento durante la fricción o compresión, enfriamiento durante la expansión).

La transferencia de calor es un cambio de energía interna sin realizar trabajo: la energía se transfiere de cuerpos más calientes a otros menos calientes. La transferencia de calor es de tres tipos: conductividad térmica (intercambio directo de energía entre partículas que se mueven caóticamente de cuerpos que interactúan o partes de un mismo cuerpo); convección (transferencia de energía mediante flujos de líquido o gas) y radiación (transferencia de energía mediante ondas electromagnéticas). La medida de la energía transferida durante la transferencia de calor es la cantidad de calor (Q)

El trabajo (W) es una de las formas de intercambio de energía (junto con el calor) de un sistema termodinámico (cuerpo físico) con los cuerpos circundantes; las características cuantitativas de la conversión de energía en procesos físicos dependen del tipo de proceso; El trabajo de un sistema es positivo si emite energía y negativo si la recibe.

Tipos de sistemas termodinámicos:

1. Un sistema aislado es un sistema que no intercambia ni materia ni energía con el medio ambiente (∆m=0, ∆E=0)

2. Un sistema cerrado es un sistema que no intercambia materia con el medio ambiente, pero puede intercambiar energía (∆m=0, ∆E≠0)

3. Un sistema abierto es un sistema que puede intercambiar materia y energía con el medio ambiente (∆m≠0, ∆E≠0) - ejemplo: célula viva

La transición de un sistema de un estado a otro se llama proceso.

Tipos de procesos termodinámicos:

· isobárico, pag =constante; por ejemplo, calentar arena, agua o piedras bajo la influencia de la luz solar;

· isocórico, V =constante, por ejemplo, leche agria en una botella de vidrio;

· isotérmico, t =constante, por ejemplo, inflar un globo;

· adiabático, cuando no hay liberación ni absorción de calor, es decir, Δ q=0, por ejemplo calentamiento y enfriamiento de masas de aire.

Condición estándar- en termoquímica, el estado de una sustancia en el que se encuentra a una temperatura de 298,15 K y una presión de 101,325 kPa (760 mm Hg)

2. La primera ley de la termodinámica. Entalpía. La entalpía estándar de formación de una sustancia, la entalpía estándar de combustión de una sustancia. Entalpía estándar de reacción. La ley de Hess. Aplicación de la primera ley de la termodinámica a los sistemas biológicos.

La primera ley de la termodinámica proporciona una base cuantitativa rigurosa para analizar la energía de varios sistemas. Para formularlo es necesario introducir los siguientes conceptos:

Bajo condición Comprender el conjunto de propiedades de un sistema que permiten definir el sistema desde el punto de vista de la termodinámica.

El estado del sistema se llama equilibrio, si todas las propiedades permanecen constantes durante un período de tiempo arbitrariamente grande y no hay flujos de materia y energía en el sistema.

Si las propiedades de un sistema son constantes en el tiempo, pero existen flujos de materia y energía, el estado se llama estacionario.

Si las propiedades de un sistema cambian con el tiempo, el estado se llama transicional.

El cambio en la energía interna del sistema ∆E se debe al trabajo W, que se realiza durante la interacción del sistema con el medio ambiente, y a la transferencia de calor Q entre el medio ambiente y el sistema. La relación entre estas cantidades constituye el contenido de la 1ª ley de la termodinámica:

El incremento en la energía interna del sistema ∆E en un determinado proceso es igual al calor Q recibido por el sistema, más el trabajo W realizado sobre el sistema en este proceso: ∆E=Q+W (todas las cantidades se miden en julios)

La entalpía es una función de estado, cuyo incremento es igual al calor recibido por el sistema en un proceso isobárico (H=E+pV, donde p es la presión y V es el volumen del sistema). El cambio de entalpía (o el efecto térmico de una reacción química) no depende de la trayectoria del proceso, estando determinado únicamente por el estado inicial y final del sistema. Si el sistema de alguna manera regresa a su estado original (proceso circular), entonces el cambio en cualquiera de sus parámetros, que es función del estado, es igual a cero, por lo tanto Δ h = 0

La entalpía de formación del compuesto A es el cambio de entalpía del sistema ∆HA que acompaña a la formación de 1 mol de compuesto A a partir de sustancias simples.

Entalpía estándar de combustión - Δ h hor o, el efecto térmico de la reacción de combustión de un mol de una sustancia en oxígeno hasta la formación de óxidos en el estado de oxidación más alto. Se supone que el calor de combustión de sustancias no combustibles es cero.