CHEMINIAI POKYČIAI: CHARAKTERISTIKOS, PAVYZDŽIAI, TIPAI - CHEMIJA - 2025

Į cheminiai pokyčiai yra pakeitimai, kurie atsiranda medžiagų arba medžiagų iš cheminių reakcijų. Jie apibūdinami kaip negrįžtami, nes jie apima naujų jungčių, kurioms reikia energijos ar kitų reakcijų, kad būtų pakeistas jų poveikis, formavimąsi.

Pavyzdžiui, gyvenimas ir jo biochemija yra sudaryti iš nuolatinių cheminių pokyčių, atskleidžiančių daugybę reakcijų, vykstančių gyvų būtybių viduje. Rezultatas yra augalų ir gyvūnų audinių augimas, vystymasis ir senėjimas; kad, kaip gerai žinoma, moksliškai ir termodinamiškai, tai yra negrįžtamas procesas.

Lapų spalvos pasikeitimas kritimo metu yra cheminio pokyčio pavyzdys. Šaltinis: Jake'as Colvinas per Pexelsą.

Štai kodėl gyvuose padaruose, nuo bestuburių iki stuburinių, mes pastebime cheminius pokyčius net ir valgydami maistą, nes jie naudoja fermentines reakcijas, kad juos skaidytų ir pasinaudotų energija bei cheminėmis medžiagomis, kurias iš jų išskiria.

Kaip atpažinti cheminius pokyčius?

Cheminio pokyčio pavyzdys

Viena pagrindinių savybių atpažinti juos gamtoje yra stebėti, ar pasikeičia spalva, ar atsiranda specifinis kvapas. Taigi metų laikais yra vertinama, kaip medžiai pamažu pradeda keisti savo lapų spalvą; juose chlorofilas ir natūralūs jo pigmentai patiria chemines reakcijas.

Lapų paraudimas rudenį yra labai aiškus cheminių pokyčių pavyzdys. Ryšio su gyvenimu metu aštuonkojai ir chameleonai maskuojasi dėl daugybės cheminių reakcijų, kuriose dalyvauja jų odos ląstelės; tačiau skirtingai nuo lapų, jie gali pakeisti spalvos pokyčius per kitas reakcijas, kurios „išjungia“ kamufliažą.

Tačiau skirtingos dangaus ir debesų spalvos yra ne cheminių, o fizinių pokyčių rezultatas: Rolio sklaida. Tuo tarpu drabužių balinimas ir jų dėmių pašalinimas, taip pat drabužių dažymas dažais yra cheminiai pokyčiai.

charakteristikos

Buvo minėta, kad spalvos ir kvapo pasikeitimas yra dvi pagrindinės savybės, kad įvyko cheminis pokytis, todėl atsirado reiškinys, apimantis vieną ar kelias chemines reakcijas.

Tada bus nagrinėjamos kitos svarbios savybės, leidžiančios mums tai nustatyti tiesiogiai savo pojūčiais. Kuo daugiau savybių galima suvokti, tuo labiau tikėtina, kad mes susiduriame su cheminiais, o ne fiziniais pokyčiais.

Temperatūros pokyčiai arba šviesos išsiskyrimas

Cheminius pokyčius lydi temperatūros padidėjimas (egzoterminė reakcija) arba sumažėjimas (endoterminė reakcija); tai yra, jei gaminama šiluma, arba, priešingai, gaunamas atitinkamai šalčio pojūtis. Taip pat kartais šilumos išsiskyrimas vyksta lygiagrečiai su šviesos atsiradimu.

Dujų susidarymas

Dujų susidarymas yra tiesiogiai susijęs su kvapų pokyčiais. Jei dujos susidaro skystoje terpėje, bus pastebimas burbuliukų susidarymas, rodantis cheminį pokytį.

Taip yra dėl to, kad yra molekulių, turinčių aukštą garų slėgį, kurias lengvai perneša oras, arba išskiriamos mažos molekulės, tokios kaip CO ₂ , H ₂ S, CH ₄ , O ₂ ir kt., Kurios yra galutiniai produktai tam tikros reakcijos.

Nuosėdų susidarymas

Jei reakcijos vyksta skystoje terpėje ir pradedama pastebėti nuosėdų susidarymas, nepaisant jų spalvos ar struktūros, sakoma, kad įvyko cheminis pokytis. Panašiai gali būti ir tuo atveju, kai dvi dujos susimaišo ir sudaro pelenus ar druskas.

Negrįžtamumas

Nors tiesa, kad yra grįžtamųjų reakcijų, galinčių sukurti pusiausvyrą, pokyčiai, atsirandantys dėl savybių, aprašytų iki šiol, yra negrįžtami; Norint, kad jų poveikis būtų panaikintas, jiems reikalinga bet kokia reakcija ar bet kokia energija. Ir vis dėlto daugeliu atvejų tai praktiškai neįmanoma.

Šis negrįžtamumas pastebimas keičiant sudėtį arba blogėjant klausimui. Pvz., Medis, kuris dega liepsnose ir baigiasi pelenais, kurio galutinė sudėtis skiriasi nuo medžio, negalės jokiu būdu panaikinti įvykusio cheminio pokyčio; Nebent laiko būtų galima atsukti atgal

Tipai

Patys cheminiai pokyčiai neklasifikuojami: jie suvokiami mūsų pojūčiais ir galima nustatyti ar ištirti, kokios cheminės reakcijos vyksta. Taigi tokius pokyčius lemia neorganinių, organinių ar biocheminių reakcijų grupė.

Kalbant apie neorganinius „pokyčius“, sakoma, kad jame nėra jokio anglies – skeleto junginio, o visi pereinamųjų metalų kompleksai; oksidai, sulfidai, hidridai, nitridai, halogenai, be kitų junginių.

Tuo tarpu anglies dioksido junginiai dalyvauja organiniuose ir biocheminiuose pokyčiuose, tuo skirtumu, kad pirmieji paprastai vyksta išoriniuose organizmuose (išskyrus vaistų vykdomas reakcijas), o antrasis - organizme (fermentų atžvilgiu). , metabolizmas, biomolekulės).

Pavyzdžiai

Popieriaus pageltimas

Laikui bėgant popieriaus raukšlės pagelsta. Šaltinis: „makamuki0“ per „Pixabay“.

Lapai laikui bėgant praranda savo baltumą ir tampa gelsvi arba rudi. Šis procesas vyksta dėl jo polimerų, ypač lignino, oksidacijos, kurie kartu su celiulioze turi deguonies atomus, kurie galiausiai silpnina jų tarpmolekulinę sąveiką.

Fejerverkai

Fejerverkai reiškia degimo reakciją, kurios metu degalai, kalio nitratas, anglis ir siera dega, elektroniniu būdu jaudindami metalų druskas, kurios impregnuoja spalvas.

Ertmės

Kariesas keičia dantų spalvą dėl jų demineralizacijos, kurį sukelia rūgštys, susidarančios, kai mikroorganizmai virškina sacharozę iš maisto. Dantų emalis, kurį sudaro kalcio fosfatų mineraloginė matrica, praranda savo jonus, nes padidėja rūgštingumas ir progresuoja ertmės.

Dumblių augimas

Ežeruose augantis dumblių ir mikroorganizmų sluoksnis kartais būna toks, kad gali tapti lipnus. Šaltinis: Michaelas Meitersas (https://www.flickr.com/photos/psychofreakx3/5963134909)

Dėl eutrofikacijos ežerai skatina dumblių, kurie jų paviršius žaliai pasikeičia dėl cheminių vandens savybių, augimą; pokytis, kuris baigiasi vandens fauna ir yra neigiamas.

Alka-Seltzerio ištirpimas

„Alka-Seltzer“, ištirpęs vandenyje, pradeda išskirti burbuliukus, kurie demonstruoja jų putojimą. Dujos susidaro dėl CO _2, susidarančio tirpinant NaHCO ₃ , kartu su citrinos ir acetilsalicilo rūgštimis, esančiomis sutankintoje tabletėje.

Kūno maro atvejai

Kai prakaituojame, neišvengiamai anksčiau ar vėliau reikia suvokti nemalonius kvapus, atsirandančius po rankomis, oda ar pėdomis. Šie blogi kvapai atsiranda dėl lakių organinių molekulių, kurias sintezuoja mikroorganizmai, ir tai rodo, kad įvyko cheminis pokytis.

Putrefaction

Organinis gyvų būtybių ar maisto skilimas yra cheminiai pokyčiai, apimantys daugybę sudėtingų reakcijų. Dėl blogo kvapo keičiasi sudėtis, taip pat spalva. Pavyzdžiui, vaisių, tokių kaip bananai ir avokadai, puvinys rodo visas šias savybes.

Koksas ir mėtos

Kokso ir mėtų mišinys išsiveržė kaip sodos ugnikalnis. Šaltinis: Michaelas Murphy

Nors tai formaliai yra fizinė reakcija, nesulaužant cheminių jungčių, tačiau iš eilės vykstant pusiausvyrai tarp H ₂ CO ₃ ir CO _{2 rūšių} , kokakolos mėtos išsiveržimas gali būti laikomas nuoroda aptikti kitus sprogimus, kurie gali būti grynai cheminės.

Pipirmėtė sukuria mažų CO ₂ burbuliukų susidarymo vietas , kurios absorbuoja dalį ištirpusio CO ₂ , trukdydamos jo sąveikai su vandens molekulėmis. Taigi ištirpęs CO ₂ susitelkia į mažus burbuliukus, kurie priešinasi didėjančiam vandens paviršiaus įtempimui, kurį sukelia cukrus ir kiti junginiai.

Rezultatas yra tai, kad CO ₂ burbuliukai išbėga vilkdami vandenį, kuris nenori jų „išlaisvinti“. Dėl to atsiranda tipiškos šių pipirmėčių bėrimų putos, kaip matyti aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Sprogimai

Sprogimai paprastai yra labai stiprios degimo reakcijos, iš kurių išsiskiria dūmai, šviesa ir šiluma. Nesvarbu, kur įvyktų sprogimas, jūs susiduriate su cheminiais pokyčiais.

Medienos deginimas

Mediena iš esmės yra pagaminta iš celiuliozės ir lignino, abu organinių polimerų. Jo anglies atomai energingai reaguoja su deguonimi ore, sukeldami CO ir CO ₂ , priklausomai nuo to, koks yra degimo procesas ir deguonies laipsnis.

Tai yra cheminis pakeitimas, nes medienos polimerai negali grįžti į pradinę būseną, neskaitant šilumos, šviesos ir dūmų.

saulės įdegis

Cheminis pokytis atsispindi tose vietose, kurios mėgaujasi diena paplūdimyje. Šaltinis: Pxhere.

Mūsų odos paraudimas ar įdegimas, esant stipriai saulės spinduliams, rodo, kad jos sudėtis pasikeitė dėl jos ląstelėse esančio melanino, kuris oksiduojasi ir skaidosi, reakcijos.

Raudonųjų kopūstų sultys

Mėgintuvėliai su purpurinių kopūstų indikatoriumi. Šaltinis: „Indikator-Blaukraut.JPG“: „Supermartlderivative“ kūrinys: „Haltopub“

Pradėjus nuo purpurinių kopūstų sulčių, galima atlikti eksperimentą, kuris parodytų spalvos pokyčius kaip pH funkciją. Jį lengva dauginti bet kurioje laboratorijoje ar virtuvėje.

Jei šios sultys bus dedamos į skirtingus mėgintuvėlius, jos bus paženklintos, o prie jų pridedama įvairių medžiagų - nuo rūgščių (actas) iki šarminių (ploviklis), bus įvairių spalvų (viršutinis vaizdas).

Taip yra todėl, kad purpurinių kopūstų sultyse yra natūralių rūgščių-šarmų rodiklių, kurie reaguoja į pH pokyčius. Kuo rūgštesnis tirpalas, tuo raudonesnis jis pasirodys; ir jei, priešingai, jis yra labai paprastas, jis pagels.

Virkite kiaušinį

Kai kiaušinis yra kepamas ar kepamas, mes leidžiame šilumai denatūruoti jo baltymus, sulaužydami jo jungtis ir formuodami kitus, prarasdami pirminę struktūrą.

Odos blukimas

Odos spalvos gali išblukti dėl oro deguonies ir UV spinduliuotės, dėl kurių cheminės jungtys tarp dažų ir organinės medžiagos suyra.

Kepta

Duonos ir saldainių spalvos pasikeitimas, taip pat akivaizdus jų tūrio padidėjimas, palyginti su neapdorota tešla, rodo įvairius cheminius pokyčius.

Pirma, dėl brangimo, kurį sukelia mielės ir kepimo milteliai; ir, antra, pagal Maillardo reakciją, kur baltymai ir cukrus reaguoja tarpusavyje, kad mišinys taptų auksinis.

Korozija

Metalai rūdija, todėl jie praranda blizgesį, patamsėja ir pradeda rūdyti, kai susiformavę oksido sluoksniai nebegali prilipti ar susilieti su metalo vidumi. Dėl būdingos rudos jo oksido spalvos korozija yra tipiškiausia.

Baterijos

Baterijose ar elementuose vyksta cheminės reakcijos, kurios generuoja elektrą, elektros sroves, kurios teka per išorinę grandinę ir suaktyvina jų prietaisus. Iš esmės anodas praranda elektronus (oksidacija), šie elektronai suaktyvina prietaisą (nuotolinio valdymo pultą, telefoną, laikrodį, rodyklę ir kt.), O paskui baigiasi katode (sumažinimas).

Uodų kraujas

Jei uodai mus įkando ir mes juos užmušime akimirksniu ar per kelias minutes, pastebėsime, kad kraujas yra šviesiai raudonas. Tuo tarpu, jei praeis kelių valandų laikotarpis ir užmušime tą patį uodą, pamatysime, kad kraujas tamsus, jame bus net rudų tonų.

Šis spalvos pokytis rodo, kad kraujyje uodai sukėlė chemines reakcijas.

Jodo laikrodis

Jodo laikrodžio reakcija yra viena iš tipiškiausių cheminių pokyčių. Šaltinis: Danielius J. Lulu

Vienas įspūdingiausių cheminių pokyčių pastebimas garsiojoje jodo laikrodžio reakcijoje. Tai vadinama todėl, kad jo greitį galima valdyti keičiant reagentų koncentraciją. Reakcija pasibaigia, kai atsiranda ryški, labai tamsiai mėlyna spalva, priešingai nei pastebėtas pradinis skaidrumas.

Ši spalva (viršutinis paveikslėlis) yra dėl sąveikos tarp krakmolo ir anijonų komplekso I ₃ ^- . Viena iš jo versijų prasideda nuo jodato, IO ₃ ^- ir bisulfito, HSO ₃ ^- :

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

I ^- reaguodamas su IO ₃ ^- iš terpės sukuria jodą:

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

O tai savo ruožtu reaguoja su daugiau bisulfito:

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

Kai HSO ₃ ^- yra baigtas , antra reakcija bus dominuoja tol, kol yra I perteklius ₂ , kuris bus jungiasi prie I ^- suformuoti I ₃ ^- . Ir galiausiai, I ₃ ^- sąveikaus su krakmolo molekulėmis, patamsinančiomis tirpalą.

Dramblio pasta

Dramblio pastos eksperimentas. Šaltinis: „Ferbr1“ per Vikipediją.

Ir galiausiai vėl įvardijama konkreti cheminė reakcija, tačiau su pokyčiais, kurie yra pernelyg matomi, kad jų neliktų: dramblio dantų pasta (viršutinis vaizdas). Kai kuriuose vaizdo įrašuose putų kiekis yra toks, kad tiesiogine prasme galėtumėte plauti dramblio burną.

Ši reakcija yra pagrįstas kataliziniam irimui vandenilio peroksido, H ₂ O ₂ (vandenilio peroksido), su jodido jonais, aš ^- , tirpių druskų, tokių kaip Nal arba KI. Pirmoji reakcija įvyksta pagal šią cheminę lygtį:

H ₂ O ₂ + I ^- → H ₂ O + IO ^-

IO ^- rūšys vėliau reaguoja su H ₂ O ₂ antrajame reakcijos:

IO ^- + H ₂ O ₂ → H ₂ O + O ₂ + I ^-

Kur I katalizatorius yra regeneruotas ^- (nenaudojamas).

Atkreipkite dėmesį, kad galutiniai produktai yra H ₂ O ir O ₂ . Jei į reakcijos mišinį pridedama ploviklio ir dažiklių, vanduo kartu su deguonimi stipriai putos, o tai pakils į talpyklą ir šaudys aukštyn, atsižvelgiant į gravitaciją.

Dega popierius

Kai dega popierius, susidaro anglies dioksidas, vandens garai ir pelenai. Šios trys medžiagos chemiškai skiriasi nuo pirmosios, todėl tai yra cheminis pokytis.

Obuolių oksidacija

Kai obuolys susmulkinamas ir paliekamas lauke, dramblio kaulo spalva tampa ruda arba ochra. Tai vadinama oksidacija.

Maisto puvinys

Kai maistas sugenda, įvyksta cheminis pokytis. Pavyzdžiui, supuvę kiaušiniai vyksta skilimo proceso metu, dėl kurio jie keičia spalvą ir kvapą.

Jogurto gamyba

Jogurtas yra cheminių pokyčių, susijusių su pienu ir tam tikromis bakterijomis, tokiomis kaip Streptococcus thermophilus ir Lactobacilli bulgaricus, rezultatas.

Atidarykite šampano buteliuką

Atidarius šampano butelį ar gaivųjį gėrimą, pastebite burbuliavimą. Šis burbuliavimas reiškia, kad gėrime esanti angliarūgštė suskilo ir išskiria anglies dioksidą.

Vyno gamyba

Vyno gamyba iš vynuogių yra fermentacijos procesas. Tai yra anaerobinės cheminės reakcijos, kurios metu cukrus virsta etilo alkoholiu ir anglies dioksidu, pavyzdys.

Nuorodos

1. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 m. Spalio 08 d.). Cheminių pokyčių apibrėžimas chemijoje. Atgauta iš: thinkco.com
3. Vikipedija. (2019 m.). Cheminiai pokyčiai. Atkurta iš: en.wikipedia.org
4. Mandeepas Sohalas. (2019 m. Rugsėjo 29 d.). Cheminis pokytis vs. Fiziniai pokyčiai. Chemija „LibreTexts“. Atkurta iš: chem.libretexts.org
5. Natanas Crawfordas. (2019 m.). Kas yra cheminis pakeitimas? - Ypatybės, tipai ir pavyzdžiai. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
6. „HowStuffWorks“. (2019 m.). Kodėl laikraščiai laikui bėgant pagelsta? Atkurta iš: science.howstuffworks.com
7. Mokslo bičiuliai. (2012 m. Birželio 14 d.). Mokslo paskatinimas: Dietinio kokso išsiveržimas su „Mentos“. Atkurta iš: Scientificamerican.com
8. „Quimitube“. (2014). Laboratorinė patirtis: jodo laikrodis. Atkurta iš: quimitube.com