Plik zmiany chemiczne to modyfikacje zachodzące w substancjach lub materii w wyniku reakcji chemicznych. Charakteryzują się nieodwracalnością, gdyż wiążą się z tworzeniem się nowych wiązań, które wymagają energii lub innych reakcji, aby odwrócić ich działanie..
Na przykład życie i jego biochemia składają się na ciągłe zmiany chemiczne, które ujawniają niezliczone reakcje zachodzące w żywych istotach. Rezultatem jest wzrost, rozwój i starzenie się tkanek roślinnych i zwierzęcych; że jak powszechnie wiadomo, naukowo i termodynamicznie, jest to proces nieodwracalny.
Dlatego też u żywych stworzeń, od bezkręgowców po kręgowce, obserwujemy zmiany chemiczne nawet podczas spożywania ich pożywienia, ponieważ wykorzystują one reakcje enzymatyczne, aby je zdegradować i wykorzystać energię i materiał chemiczny, który z nich wydobywają..
Indeks artykułów
Jedną z głównych cech rozpoznawania ich w naturze jest obserwacja, czy występuje zmiana koloru lub czy powstaje określony zapach. Tak więc w porach roku docenia się, jak drzewa stopniowo zaczynają zmieniać kolor swoich liści; w nich chlorofil i jego naturalne barwniki ulegają reakcjom chemicznym.
Bardzo wyraźnym przykładem przemiany chemicznej jest zaczerwienienie liści jesienią. Łącząc to z życiem, ośmiornice i kameleony kamuflują się dzięki serii reakcji chemicznych, które obejmują komórki ich skóry; ale w przeciwieństwie do liści mogą odwracać zmiany kolorów poprzez inne reakcje, które „dezaktywują” kamuflaż.
Jednak różne kolory nieba i chmur nie są wynikiem zmian chemicznych, ale fizycznych: rozpraszania Raleigha. Tymczasem wybielanie ubrań i usuwanie ich plam, a także barwienie ubrań barwnikami to przemiany chemiczne..
Wspomniano, że zmiana koloru i zapachu to dwie główne cechy charakterystyczne zmiany chemicznej, w związku z czym wystąpiło zjawisko obejmujące jedną lub wiele reakcji chemicznych..
Następnie omówione zostaną inne ważne cechy, które pozwalają nam wykryć to bezpośrednio za pomocą naszych zmysłów. Im więcej cech można dostrzec, tym większe prawdopodobieństwo, że mamy do czynienia ze zmianą chemiczną, a nie fizyczną.
Przemianie chemicznej towarzyszy wzrost (reakcja egzotermiczna) lub spadek (reakcja endotermiczna) temperatury; to znaczy, jeśli wytwarzane jest ciepło lub, przeciwnie, uzyskuje się odpowiednio uczucie zimna. Czasami wydzielanie ciepła następuje równolegle z pojawieniem się światła.
Powstawanie gazów jest bezpośrednio związane ze zmianami zapachów. Jeśli gaz tworzy się w ciekłym ośrodku, obserwuje się bąbelkowanie, wskazujące na zmianę chemiczną.
Dzieje się tak, ponieważ istnieją cząsteczki o wysokim ciśnieniu pary, które są łatwo przenoszone przez powietrze lub z powodu uwalniania małych cząsteczek, takich jak CO.dwa, H.dwaS, CH4, LUBdwa, itp., które są końcowymi produktami pewnych reakcji.
Jeśli reakcje zachodzą w ciekłym ośrodku i zaczyna się obserwować tworzenie się osadu, niezależnie od jego koloru lub tekstury, mówi się, że nastąpiła zmiana chemiczna. Podobnie mogłoby się zdarzyć, gdy dwa gazy mieszają się i tworzą popioły lub sole.
Chociaż prawdą jest, że istnieją odwracalne reakcje zdolne do ustanowienia równowagi, zmiany generowane przez same opisane dotychczas cechy są nieodwracalne; Potrzebują innych reakcji lub jakiejkolwiek energii, aby interweniować, aby ich skutki zostały odwrócone. A mimo to w wielu przypadkach jest to praktycznie niemożliwe.
Tę nieodwracalność obserwuje się w przypadku zmiany składu lub pogorszenia stanu materii. Na przykład drzewo, które płonie w płomieniach i kończy w popiele, którego ostateczny skład różni się od składu drzewa, nie będzie w stanie w żaden sposób odwrócić zmiany chemicznej, która nastąpiła; Chyba że można cofnąć czas.
Same zmiany chemiczne nie podlegają żadnej klasyfikacji: są postrzegane naszymi zmysłami i można wywnioskować lub zbadać, jakiego typu reakcje chemiczne zachodzą. Zatem takie zmiany są spowodowane grupą reakcji nieorganicznych, organicznych lub biochemicznych..
Mówiąc o nieorganicznych „przemianach”, mówi się, że nie jest w to zaangażowany żaden związek szkieletu węglowego, ale raczej wszystkie kompleksy metali przejściowych; tlenki, siarczki, wodorki, azotki, chlorowce i inne związki.
Tymczasem w przemianach organicznych i biochemicznych uczestniczą związki węgla, z tą różnicą, że te pierwsze zwykle występują poza organizmami (poza reakcjami leków), a drugie w ich obrębie (w zakresie enzymów, metabolizmu, biomolekuł).
Papiery z czasem tracą białość i stają się żółtawe lub brązowe. Proces ten jest wynikiem utleniania jego polimerów, zwłaszcza ligniny, która wraz z celulozą zawiera atomy tlenu, osłabiając ich interakcje międzycząsteczkowe..
Fajerwerki reprezentują reakcję spalania, w której mieszanina gazów pędnych, azotanu potasu, węgla i siarki spala się, pobudzając elektronicznie sole metali, które nasycają powstałe eksplozje kolorami..
Próchnica powoduje zmianę koloru zębów w wyniku ich demineralizacji, spowodowanej przez kwasy powstające podczas trawienia sacharozy z pożywienia przez mikroorganizmy. Szkliwo zębów, które składa się z mineralogicznej matrycy fosforanów wapnia, traci swoje jony wraz ze wzrostem kwasowości i postępującym tworzeniem ubytków..
Eutrofizacja jezior sprzyja rozwojowi glonów, które w wyniku zmiany właściwości chemicznych wody pokrywają swoją powierzchnię zielenią; zmiana, która ostatecznie okazuje się widoczna i negatywna dla fauny wodnej.
Alka-Seltzer po rozpuszczeniu w wodzie zaczyna uwalniać bąbelki, które demonstrują ich musowanie. Gazy są spowodowane przez COdwa generowany przez rozpuszczenie NaHCO3, razem z kwasem cytrynowym i acetylosalicylowym zawartymi w sprasowanej tabletce.
Kiedy się pocimy, wcześniej czy później nieuniknione jest wyczucie nieprzyjemnych zapachów znajdujących się pod pachami, na skórze lub na stopach. Te nieprzyjemne zapachy są spowodowane lotnymi cząsteczkami organicznymi syntetyzowanymi przez mikroorganizmy i wskazują, że nastąpiła zmiana chemiczna..
Organiczny rozkład żywych istot lub żywności to zmiany chemiczne, które obejmują szereg złożonych reakcji. Nieprzyjemnym zapachom towarzyszy zmiana składu, a także koloru. Na przykład zgniłe owoce, takie jak banany i awokado, wykazują wszystkie te cechy..
Chociaż formalnie jest to reakcja fizyczna, bez zrywania wiązań chemicznych, ale z kolejnym udziałem równowagi między gatunkami HdwaWSPÓŁ3 i COdwa, Erupcja mięty Coca-Cola może być traktowana jako odniesienie do wykrywania innych eksplozji, które mogą być czysto chemiczne.
Mięta pieprzowa oferuje miejsca zarodkowania, w których tworzą się małe pęcherzyki CO.dwa, które pochłaniają część COdwa rozpuszcza się poprzez zakłócanie jego interakcji z cząsteczkami wody. Zatem COdwa rozpuszczony skupia się w wielu małych bąbelkach, które przeciwdziałają wzrostowi napięcia powierzchniowego wody wywołanemu przez cukier i inne związki.
W rezultacie CO tworzy pęcherzykidwa uciekają, ciągnąc wodę, która nie chce ich „wypuścić”. Powoduje to pojawienie się charakterystycznej piany tych miętowych wysypek, jak widać na powyższym obrazku..
Eksplozje są zwykle bardzo gwałtownymi reakcjami spalania, z których wydziela się dym, światło i ciepło. Wszędzie tam, gdzie dochodzi do wybuchu, stajesz w obliczu zmiany chemicznej.
Drewno składa się zasadniczo z celulozy i ligniny, które są polimerami organicznymi. Jego atomy węgla energicznie reagują z tlenem w powietrzu, powodując CO i CO.dwa, w zależności od stopnia całkowitego spalania i stopnia natlenienia.
Jest to zmiana chemiczna, ponieważ polimery w drewnie nie mogą powrócić do stanu początkowego, oprócz wydzielania ciepła, światła i dymu..
Zaczerwienienie lub opalenizna naszej skóry podczas intensywnego nasłonecznienia wskazuje, że nastąpiła zmiana w jej składzie na skutek reakcji zawartej w jej komórkach melaniny, która utlenia się i rozkłada.
Zaczynając od soku z fioletowej kapusty, można przeprowadzić eksperyment, aby pokazać zmiany koloru w funkcji pH. Jest łatwy do odtworzenia w każdym laboratorium lub kuchni.
Jeśli ten sok zostanie dodany do różnych probówek, zostaną one oznakowane i zostaną do nich dodane różne substancje, od kwaśnych (ocet) do zasadowych (detergent), będą dostępne różne kolory (górne zdjęcie).
Dzieje się tak, ponieważ sok z fioletowej kapusty zawiera naturalne wskaźniki kwasowo-zasadowe, które reagują na zmiany pH. Im bardziej kwaśny roztwór, tym bardziej czerwony będzie; a jeśli wręcz przeciwnie, jest bardzo podstawowy, zmieni kolor na żółtawy.
Kiedy jajko jest smażone lub gotowane, pozwalamy, aby ciepło zdenaturowało jego białka, zrywając jego wiązania i tworząc inne, jednocześnie tracąc jego pierwotną strukturę..
Kolory skóry mogą blaknąć z powodu tlenu w powietrzu i promieniowania UV, które powodują zerwanie wiązań chemicznych między barwnikami a materiałem organicznym..
Zmiana koloru obserwowana w pieczywie i słodyczach, a także wyraźny wzrost objętości w porównaniu z ciastem surowym wskazuje na kilka zmian chemicznych.
Po pierwsze, przez wypieranie wywołane przez drożdże i proszek do pieczenia; a po drugie, przez reakcję Maillarda, w której białka i cukry reagują ze sobą, nadając mieszaninie złoty kolor..
Metale rdzewieją, więc tracą połysk, ciemnieją i zaczynają korodować, gdy utworzone warstwy tlenków nie mogą już przylegać ani łączyć się z metalowym wnętrzem. Najbardziej reprezentatywną korozją jest korozja żelaza, ze względu na charakterystyczny brązowy kolor jego tlenku.
Wewnątrz baterii lub ogniw zachodzą reakcje chemiczne, które generują elektryczność, prądy elektryczne, które przepływają przez obwód zewnętrzny i aktywują ich urządzenia. W istocie anoda traci elektrony (utlenianie), elektrony te aktywują urządzenie (pilot, telefon, zegarek, wskazówkę itp.), A następnie trafiają do katody (redukcja).
Jeśli ugryzie nas komar i zabijemy go natychmiast lub w ciągu kilku minut, zauważymy, że krew jest jasnoczerwona. Tymczasem jeśli minie kilka godzin i zabijemy tego samego komara, zobaczymy, że krew jest ciemna, będzie nawet miała brązowe odcienie.
Ta zmiana koloru wskazuje, że krew przeszła reakcje chemiczne w obrębie komara..
Jedną z najbardziej imponujących zmian chemicznych obserwuje się w słynnej reakcji zegara jodowego. Jest tak nazywany, ponieważ jego prędkość można regulować modyfikując stężenie reagentów. Reakcja kończy się, gdy pojawia się intensywny, bardzo ciemnoniebieski kolor, silnie kontrastujący z obserwowaną początkową przezroczystością..
Ten kolor (górne zdjęcie) wynika z interakcji między skrobią a kompleksem anionów I.3-. Jedna z jego wersji zaczyna się od jodanu, IO3-, i wodorosiarczyn, HSO3-:
IO3- + 3HSO3- → Ja- + 3HSO4-
I- reaguje z IO3- medium do wytwarzania jodu:
IO3- + 5I- + 6H+ → 3 I.dwa + 3HdwaLUB
A to z kolei reaguje z większą ilością wodorosiarczynu:
jadwa + HSO3- + H.dwaO → 2 I.- + HSO4- + 2H+
Po zakończeniu HSO3-, druga reakcja będzie dominować, aż pojawi się nadmiar Idwa, który dołączy do I- aby utworzyć I3-. I wreszcie, I3- będzie oddziaływać z cząsteczkami skrobi, przyciemniając roztwór.
I na koniec, nazwano konkretną reakcję chemiczną, ale ze zmianami, które są zbyt widoczne, aby je pominąć: pasta do zębów słonia (górne zdjęcie). W niektórych filmach ilość piany jest taka, że można dosłownie wytrzeć usta słonia.
Ta reakcja opiera się na katalitycznym rozkładzie nadtlenku wodoru, HdwaLUBdwa (nadtlenek wodoru), z jonami jodkowymi, I.-, z rozpuszczalnych soli, takich jak NaI lub KI. Pierwsza zachodząca reakcja przebiega zgodnie z następującym równaniem chemicznym:
H.dwaLUBdwa + ja - → H.dwaO + IO -
Gatunki IO - następnie reaguje z HdwaLUBdwa w drugiej reakcji:
IO - + H.dwaLUBdwa → H.dwaO + Odwa + ja -
Gdzie regenerowany jest katalizator I. - (nie skonsumowany).
Zwróć uwagę, że produkty końcowe to H.dwaAlbo jadwa. Jeśli do mieszaniny reakcyjnej doda się detergent i barwniki, woda wraz z tlenem będzie silnie pienić się, która będzie wznosić się przez pojemnik i strzelać do góry wbrew grawitacji..
Podczas spalania papieru powstaje dwutlenek węgla, para wodna i popiół. Te trzy substancje różnią się chemicznie od pierwszej substancji, więc jest to zmiana chemiczna.
Kiedy jabłko jest posiekane i pozostawione na otwartej przestrzeni, zmienia się z koloru kości słoniowej na brązowe lub ochrowe. Nazywa się to utlenianiem..
Kiedy żywność się psuje, następuje zmiana chemiczna. Na przykład zgniłe jaja przechodzą proces rozkładu, który powoduje, że zmieniają kolor i zapach..
Jogurt jest wynikiem przemiany chemicznej związanej z mlekiem i niektórymi bakteriami, takimi jak Streptococcus thermophilus i Lactobacilli bulgaricus.
Po otwarciu butelki szampana lub napoju bezalkoholowego obserwuje się bulgotanie. To bulgotanie oznacza, że kwas węglowy w napoju rozpadł się, uwalniając dwutlenek węgla..
Tworzenie wina z winogron to proces fermentacji. To przykład beztlenowej reakcji chemicznej, w której cukier przekształca się w alkohol etylowy i dwutlenek węgla..
Jeszcze bez komentarzy