ĶĪMISKĀS IZMAIŅAS: RAKSTURLIELUMI, PIEMĒRI, VEIDI - ĶĪMIJA - 2025

Šīs ķīmiskās izmaiņas ir izmaiņas, kas rodas vielas, vai neatkarīgi no ķīmiskās reakcijas. Tos raksturo neatgriezeniski, jo tie ir saistīti ar jaunu saišu veidošanos, kurām nepieciešama enerģija vai citas reakcijas, lai mainītu to iedarbību.

Piemēram, dzīvi un tās bioķīmiju veido pastāvīgas ķīmiskas izmaiņas, kas atklāj neskaitāmas reakcijas, kas notiek dzīvās būtnēs. Rezultāts ir augu un dzīvnieku audu augšana, attīstība un novecošanās; ka, kā zinātniski un termodinamiski labi zināms, tas ir neatgriezenisks process.

Lapu krāsas izmaiņas kritiena laikā ir ķīmisku izmaiņu piemērs. Avots: Džeiks Kolvins caur Peksels.

Tāpēc dzīvās radībās, sākot no bezmugurkaulniekiem līdz mugurkaulniekiem, mēs atrodam ķīmiskas izmaiņas pat tad, kad viņi patērē pārtiku, jo viņi fermentu reakcijas izmanto, lai tos noārdītu un izmantotu enerģiju un ķīmisko materiālu, ko no tiem iegūst.

Kā atpazīt ķīmiskās izmaiņas?

Ķīmisko izmaiņu piemērs

Viena no galvenajām īpašībām, lai atpazītu tos dabā, ir novērot, vai mainās krāsa vai rodas īpaša smarža. Tādējādi gadalaikos tiek novērtēts, kā koki pakāpeniski sāk mainīt lapu krāsu; tajos hlorofils un tā dabīgie pigmenti tiek pakļauti ķīmiskām reakcijām.

Lapu apsārtums rudenī ir ļoti skaidrs ķīmisko izmaiņu piemērs. Saistot to ar dzīvi, astoņkāji un hameleoni paši maskējas, pateicoties virknei ķīmisku reakciju, kurās iesaistītas viņu ādas šūnas; bet atšķirībā no lapām, tās var mainīt krāsu izmaiņas, izmantojot citas reakcijas, kas "deaktivizē" maskēties.

Tomēr dažādās debesu un mākoņu krāsas nav ķīmisku, bet fizisku izmaiņu rezultāts: Raleigh izkliede. Tikmēr drēbju balināšana un to traipu noņemšana, kā arī drēbju krāsošana ar krāsvielām ir ķīmiskas izmaiņas.

raksturojums

Tika minēts, ka krāsas un smakas izmaiņas ir divas galvenās ķīmisko izmaiņu pazīmes un tāpēc ir notikusi parādība, kas saistīta ar vienu vai vairākām ķīmiskām reakcijām.

Tālāk tiks aplūkotas citas svarīgas īpašības, kas ļauj to tieši atklāt ar maņām. Jo vairāk raksturlielumu, ko var uztvert, jo lielāka iespējamība, ka mēs saskaramies ar ķīmiskām izmaiņām, nevis fiziskām.

Temperatūras izmaiņas vai gaismas izdalīšanās

Ķīmiskās izmaiņas pavada temperatūras paaugstināšanās (eksotermiska reakcija) vai pazemināšanās (endotermiska reakcija); tas ir, ja rodas siltums vai, gluži pretēji, tiek iegūta attiecīgi aukstuma sajūta. Arī dažreiz siltuma izdalīšanās notiek paralēli gaismas parādīšanai.

Gāzu veidošanās

Gāzu veidošanās ir tieši saistīta ar smaku izmaiņām. Ja gāze veidojas šķidrā vidē, tiks novērota burbuļošana, kas norāda uz ķīmiskām izmaiņām.

Tas ir saistīts ar faktu, ka ir molekulas ar augstu tvaika spiedienu, kuras viegli pārnēsā gaiss, vai arī izdalās mazas molekulas, piemēram, CO ₂ , H ₂ S, CH ₄ , O ₂ utt., Kas ir galaprodukti noteiktas reakcijas.

Nokrišņu veidošanās

Ja reakcijas notiek šķidrā vidē un sāk novērot nogulsnes, neatkarīgi no to krāsas vai struktūras, notiek ķīmiskas izmaiņas. Tāpat tas varētu būt gadījums, kad divas gāzes sajaucas un veido pelnus vai sāļus.

Neatgriezeniskums

Lai arī ir taisnība, ka pastāv atgriezeniskas reakcijas, kas var radīt līdzsvaru, izmaiņas, kas radušās ar līdz šim aprakstītajiem raksturlielumiem, ir neatgriezeniskas; Viņiem nepieciešama cita veida reakcija vai jebkāda veida enerģija, lai iejauktos, lai to sekas tiktu mainītas. Un tomēr daudzos gadījumos tas ir praktiski neiespējami.

Šī neatgriezeniskums tiek novērots, mainot sastāvu vai pasliktinoties jautājumam. Piemēram, koks, kas deg liesmās un beidzas ar pelniem un kura galīgais sastāvs atšķiras no koka, nespēs nekādā veidā atsaukt notikušās ķīmiskās izmaiņas; Ja vien laiku nevarētu pagriezt atpakaļ

Veidi

Pašas ķīmiskās izmaiņas nekādi neklasificē: tās uztver ar mūsu maņu, un var secināt vai pārbaudīt, kāda veida ķīmiskās reakcijas notiek. Tādējādi šādas izmaiņas notiek neorganisku, organisku vai bioķīmisku reakciju grupas dēļ.

Runājot par neorganiskām "izmaiņām", tiek teikts, ka tajā nav iesaistīts oglekļa-skeleta savienojums, bet gan visi pārejas metāla kompleksi; starp citiem savienojumiem - oksīdi, sulfīdi, hidrīdi, nitrīdi, halogēni.

Tikmēr organiskajās un bioķīmiskajās izmaiņās piedalās oglekļa savienojumi ar atšķirību ar to, ka pirmie parasti rodas ārpus organismiem (izņemot reakcijas, ko veic narkotikas), bet otrie - to iekšienē (attiecībā uz fermentiem) , metabolisms, biomolekulas).

Piemēri

Papīru dzeltēšana

Laika gaitā papīra krokas kļūst dzeltenas. Avots: makamuki0 caur Pixabay.

Laiki ar laiku zaudē baltumu un kļūst dzeltenīgi vai brūni. Šis process notiek tā polimēru, it īpaši lignīna, oksidācijas dēļ, kas kopā ar celulozi satur skābekļa atomus, kas galu galā vājina to starpmolekulāro mijiedarbību.

Uguņošana

Uguņošanas ierīces ir degšanas reakcija, kurā deg propelentu, kālija nitrāta, oglekļa un sēra maisījums, vienlaikus elektroniski aizraujot metālu sāļus, kas piesūcina iegūtos sprādzienus ar krāsām.

Dobumi

Kariess izraisa zobu krāsas izmaiņas to demineralizācijas dēļ, ko izraisa skābes, kuras rodas, mikroorganismiem sagremojot pārtiku no saharozes. Zobu emalja, kas sastāv no kalcija fosfātu mineraloģiskās matricas, zaudē savus jonus, palielinoties skābumam un progresējot dobumu veidošanās.

Aļģu augšana

Aļģu un mikroorganismu slānis, kas aug ezeros, dažreiz ir tāds, ka tas var kļūt lipīgs. Avots: Maikls Meiters (https://www.flickr.com/photos/psychofreakx3/5963134909)

Ezeru eitrofikācija veicina aļģu augšanu, kas to virsmu pārklāj zaļā krāsā, mainoties ūdens ķīmiskajām īpašībām; pārmaiņas, kas galu galā kļūst pamanāmas un negatīvas attiecībā uz ūdens faunu.

Alka-Seltzer izšķīšana

Alka-Seltzer, izšķīdis ūdenī, sāk izdalīt burbuļus, kas parāda to mirdzumu. Gāzes rodas CO _{2 dēļ, kas} rodas, izšķīdinot NaHCO ₃ , kopā ar citronskābi un acetilsalicilskābi, kas nonāk sablīvētajā tabletē.

Ķermeņa kaites

Kad mēs svīstam, agrāk vai vēlāk ir neizbēgami uztvert nepatīkamas smakas, kas atrodas zem ieročiem, uz ādas vai kājām. Šīs sliktās smakas izraisa gaistošās organiskās molekulas, kuras sintezē mikroorganismi, un tas norāda, ka notikušas ķīmiskas izmaiņas.

Putrefaction

Dzīvu būtņu vai pārtikas organiskā sadalīšanās ir ķīmiskas izmaiņas, kas ietver virkni sarežģītu reakciju. Sliktu smaku papildina sastāva, kā arī krāsas maiņa. Piemēram, augļu, piemēram, banānu un avokado, puve parāda visas šīs īpašības.

Kokss un piparmētra

Koksa un piparmētru maisījums izvirdās kā sodas vulkāns. Avots: Maikls Mērfijs

Lai arī formāli tā ir fiziska reakcija, neizjaucot ķīmiskās saites, bet ar secīgu līdzdalību starp sugām H ₂ CO ₃ un CO ₂ , kokosakola-piparmētras izvirdumu var izmantot kā atsauci, lai noteiktu citus sprādzienus, kas var būt tīri ķīmisks.

Piparmētra nodrošina kodolvietu veidošanos sīkiem CO ₂ burbuļiem , kas absorbē daļu no izšķīdušā CO ₂ , traucējot tā mijiedarbību ar ūdens molekulām. Tādējādi izšķīdinātais CO ₂ koncentrējas vairākos mazos burbuļos, kas ir pretrunā ar pieaugošo ūdens virsmas spraigumu, ko izraisa cukurs un citi savienojumi.

Rezultātā CO ₂ burbuļi izplūst, velkot ūdeni, kurš nevēlas tos “atbrīvot”. Tas izraisa šiem piparmētru izsitumiem raksturīgās putas, kā redzams iepriekš redzamajā attēlā.

Sprādzieni

Sprādzieni parasti ir ļoti spēcīgas degšanas reakcijas, no kurām izdalās dūmi, gaisma un karstums. Lai kur notiktu sprādziens, jūs saskaras ar ķīmiskām izmaiņām.

Koka dedzināšana

Koksne galvenokārt ir izgatavota no celulozes un lignīna, kas ir abi organiskie polimēri. Tās oglekļa atomi enerģiski reaģē ar skābekli gaisā, izraisot CO un CO ₂ , atkarībā no tā, cik pilnīga ir sadegšana un no skābekļa pakāpes.

Šīs ir ķīmiskas izmaiņas, jo papildus siltuma, gaismas un dūmu izdalīšanai koksnes polimēri nevar atgriezties sākotnējā stāvoklī.

Sauļošanās

Ķīmiskās izmaiņas atspoguļojas to cilvēku bungādēs, kuriem patīk baudīt dienu pludmalē. Avots: Pxhere.

Mūsu ādas apsārtums vai iedegums, atrodoties intensīvā saulē, norāda, ka tās sastāvs ir mainījies, jo tās šūnās esošais melanīns reaģē, kas oksidējas un sadalās.

Sarkano kāpostu sula

Mēģenes ar violetu kāpostu indikatoru. Avots: Indikator-Blaukraut.JPG: Supermartlderivatīvs darbs: Haltopub

Sākot no purpura kāpostu sulas, var veikt eksperimentu, lai parādītu krāsas izmaiņas kā pH funkciju. To ir viegli pavairot jebkurā laboratorijā vai virtuvē.

Ja šo sulu pievieno dažādām mēģenēm, tās tiek marķētas un tām tiek pievienotas dažādas vielas, sākot no skābā (etiķa) līdz sārmainā (mazgāšanas līdzeklis), būs krāsu diapazons (augšējais attēls).

Tas notiek tāpēc, ka purpura kāpostu sula satur dabiskus skābes bāzes indikatorus, kas reaģē uz pH izmaiņām. Jo skābāks būs šķīdums, jo sarkanāks tas parādīsies; un, ja gluži pretēji tas ir ļoti pamata, tas kļūs dzeltenīgs.

Gatavojiet olu

Kad ola ir cepta vai vārīta, mēs ļaujam siltumam denaturēt tā olbaltumvielas, pārraujot saites un veidojot citus, vienlaikus zaudējot sākotnējo struktūru.

Ādas izbalēšana

Ādas krāsas var izbalēt, pateicoties gaisā esošajam skābeklim un UV starojumam, kas noārda ķīmiskās saites starp krāsvielām un organisko materiālu.

Cepts

Maizes un saldumu novērotās krāsas izmaiņas, kā arī to acīmredzamais apjoma pieaugums salīdzinājumā ar jēlu mīklu liecina par dažādām ķīmiskām izmaiņām.

Pirmkārt, rauga un cepamā pulvera izraisītā paaugstināšanās dēļ; un, otrkārt, pēc Maillard reakcijas, kur olbaltumvielas un cukuri reaģē viens ar otru, lai maisījums kļūtu zeltains.

Korozija

Metāli rūsē, tāpēc tie zaudē spīdumu, kļūst tumšāki un sāk korozēt, kad veidojušies oksīda slāņi vairs nevar pielipt vai sasaistīties ar metāla iekšpusi. Raksturīgākā korozija ir dzelzs korporācijas raksturīgās brūnās krāsas dēļ.

Baterijas

Baterijās vai elementos notiek ķīmiskas reakcijas, kas rada elektrību, elektriskās strāvas, kas iziet cauri ārējai ķēdei un aktivizē to ierīces. Būtībā anods zaudē elektronus (oksidēšanās), šie elektroni aktivizē ierīci (tālvadības pults, tālrunis, pulkstenis, rādītājs utt.), Un pēc tam nonāk pie katoda (samazināšana).

Moskītu asinis

Ja ods mūs iekodīs un mēs tos nogalināsim uzreiz vai dažu minūšu laikā, mēs pamanīsim, ka asinis ir gaiši sarkanas. Tikmēr, ja dažu stundu periods paiet un mēs nokaujam šo pašu odu, mēs redzēsim, ka asinis ir tumšas, tajā būs pat brūni toņi.

Šīs krāsas izmaiņas norāda, ka asinīs moskītu laikā ir notikušas ķīmiskas reakcijas.

Joda pulkstenis

Joda pulksteņa reakcija ir viena no raksturīgākajām ķīmiskajām izmaiņām. Avots: Daniels J. Lulu

Viena no iespaidīgākajām ķīmiskajām izmaiņām ir redzama slavenajā joda pulksteņa reakcijā. To sauc tāpēc, ka tā ātrumu var kontrolēt, mainot reaģentu koncentrāciju. Reakcija beidzas, kad parādās intensīva, ļoti tumši zila krāsa, kas ir pretstatā sākotnēji novērotajai caurspīdīgumam.

Šī krāsa (augšējā attēlā), ir saistīts ar mijiedarbību starp cietes un anjonu kompleksa I ₃ ^- . Viena no tās versijām sākas ar jodātu, IO ₃ ^- un bisulfītu, HSO ₃ ^- :

IO ₃ ^- + 3HSO ₃ ^- → I ^- + 3HSO ₄ ^-

I ^- reaģē ar IO ₃ ^- no barotnes rada jodu:

IO ₃ ^- + 5I ^- + 6H ⁺ → 3I ₂ + 3H ₂ O

Un tas savukārt reaģē ar vairāk bisulfīta:

I ₂ + HSO ₃ ^- + H ₂ O → 2I ^- + HSO ₄ ^- + 2H ⁺

Kad HSO ₃ ^- ir pabeigts , dominē otrā reakcija, līdz rodas I ₂ pārpalikums , kas saistīsies ar I ^- veidojot I ₃ ^- . Visbeidzot, I ₃ ^- mijiedarbosies ar cietes molekulām, kas aptumšo šķīdumu.

Ziloņu pasta

Ziloņu pastas eksperiments. Avots: Ferbr1 caur Wikipedia.

Un visbeidzot, tiek nosaukta īpaša ķīmiskā reakcija, bet ar izmaiņām, kas ir pārāk redzamas, lai tās netiktu atstātas: ziloņu zobu pasta (augšējais attēls). Dažos videoklipos putu daudzums ir tāds, ka jūs burtiski varētu ziloņa muti izskalot.

Šīs reakcijas pamatā ir ūdeņraža peroksīda H ₂ O ₂ (ūdeņraža peroksīda) katalītiskā sadalīšanās ar jodīda joniem I ^- no šķīstošiem sāļiem, piemēram, NaI vai KI. Pirmā notiekošā reakcija ir saskaņā ar šādu ķīmisko vienādojumu:

H ₂ O ₂ + I ^- → H ₂ O + IO ^-

IO ^- suga pēc tam reaģē ar H ₂ O ₂ otrajā reakciju:

IO ^- + H ₂ O ₂ → H ₂ O + O ₂ + I ^-

Kur reģenerē I katalizatoru ^- (netiek patērēts).

Ņemiet vērā, ka galaprodukti ir H ₂ O un O ₂ . Ja reakcijas maisījumam pievieno mazgāšanas līdzekli un krāsvielas, ūdens kopā ar skābekli spēcīgi putos, kas pret gravitāciju pacelsies konteinerā un šautu uz augšu.

Sadedziniet papīru

Kad sadedzina papīru, rodas oglekļa dioksīds, ūdens tvaiki un pelni. Šīs trīs vielas ķīmiski atšķiras no pirmās vielas, tāpēc tās ir ķīmiskas izmaiņas.

Ābolu oksidēšana

Kad ābolu sasmalcina un atstāj brīvā dabā, tas kļūst no ziloņkaula krāsas uz brūnu vai okera krāsu. To sauc par oksidāciju.

Pārtikas puve

Kad ēdiens sabojājas, notiek ķīmiskas izmaiņas. Piemēram, sapuvušās olas iziet sadalīšanās procesā, kura dēļ tām mainās krāsa un smarža.

Jogurta ražošana

Jogurts ir ķīmisku izmaiņu rezultāts, kurā iesaistīts piens un noteiktas baktērijas, piemēram, Streptococcus thermophilus un Lactobacilli bulgaricus.

Atveriet šampanieša pudeli

Atverot šampanieša pudeli vai bezalkoholisko dzērienu, pamanāt burbuļošanu. Šī burbuļošana nozīmē, ka ogļskābe dzērienā ir sadalījusies, atbrīvojot oglekļa dioksīdu.

Vīna ražošana

Vīna radīšana no vīnogām ir fermentācijas process. Šis ir anaerobās ķīmiskās reakcijas piemērs, kurā cukurs tiek pārveidots etilspirtā un oglekļa dioksīdā.

Atsauces

1. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. gada 8. oktobris). Ķīmisko izmaiņu definīcija ķīmijā. Atgūts no: domaco.com
3. Wikipedia. (2019. gads). Ķīmiskās izmaiņas. Atgūts no: en.wikipedia.org
4. Mandeep Sohal. (2019. gada 29. septembris). Ķīmiskās izmaiņas pret Fiziskās izmaiņas. Ķīmija LibreTexts. Atgūts no: chem.libretexts.org
5. Nātans Krovfords. (2019. gads). Kas ir ķīmiskās izmaiņas? - Īpašības, veidi un piemēri. Pētījums. Atgūts no: study.com
6. HowStuffWorks. (2019. gads). Kāpēc laikraksti laika gaitā kļūst dzelteni? Atgūts no: science.howstuffworks.com
7. Zinātnes draugi. (2012. gada 14. jūnijs). Zinātnes stimulēšana: Diētas koksa izdalīšana ar mentolu. Atgūts no: Scientificamerican.com
8. Quimitube. (2014). Laboratorijas pieredze: joda pulkstenis. Atgūts no: quimitube.com