Μια χημική αλλαγή είναι μια αλλοίωση της ύλης που αλλάζει τη χημική της δομή, δηλαδή αλλάζει τις ιδιότητές της, όχι μόνο το σχήμα της. Αυτό σημαίνει ότι μια χημική αλλαγή, γνωστή και ως χημική αντίδραση ή χημικό φαινόμενο, περιλαμβάνει το σπάσιμο και το σχηματισμό χημικών δεσμών σε μια ουσία ή ένωση για να σχηματιστεί μια νέα ουσία ή ένωση. Υπάρχουν πολλά χημικές αλλαγές στον κόσμο.
Επομένως, θα αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε για τις κύριες χημικές αλλαγές που υπάρχουν και μερικά παραδείγματα αυτών.
Τι είναι οι χημικές αλλαγές;
Όταν δύο ή περισσότερες ουσίες (που ονομάζονται αντιδρώντα ή αντιδρώντα) υποβάλλονται σε χημική αντίδραση, αλλάζοντας τη χημική τους δομή στη διαδικασία και μπορούν να καταναλώσουν (ενδόθερμες αντιδράσεις) ή απελευθερώνουν (εξώθερμες αντιδράσεις) ενέργεια, παράγοντας δύο ή περισσότερες ουσίες (που ονομάζονται προϊόντα). Ορισμένες χημικές αντιδράσεις είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο επειδή μπορεί να περιλαμβάνουν ή να παράγουν τοξικές ή διαβρωτικές ενώσεις. Άλλες αντιδράσεις, όπως ορισμένες εξώθερμες αντιδράσεις, μπορεί να προκαλέσουν εκρήξεις.
Στη χημική βιομηχανία, πολλά υλικά που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή παράγονται μέσω ελεγχόμενων χημικών αντιδράσεων. Ορισμένες αντιδράσεις συμβαίνουν αυθόρμητα, άλλες πρέπει να παράγονται από τον άνθρωπο σε εργοστάσια ή χημικά εργαστήρια. Μια χημική αντίδραση χρειάζεται συγκεκριμένο χρονικό διάστημα για να συμβεί. ανάλογα με τη φύση των αντιδρώντων και τις συνθήκες υπό τις οποίες συμβαίνει η αντίδραση.
Ως εκ τούτου, οι παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων γενικά περιλαμβάνουν:
- Η θερμοκρασία ανεβαίνει. Η αύξηση της θερμοκρασίας τείνει να αυξάνει τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης.
- αυξημένη πίεση. Η αύξηση της πίεσης γενικά αυξάνει τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν αντιδρούν ουσίες που είναι ευαίσθητες σε αλλαγές πίεσης, όπως αέρια. Στην περίπτωση των υγρών και των στερεών, οι αλλαγές πίεσης δεν προκαλούν σημαντικές αλλαγές στους ρυθμούς αντίδρασής τους.
- Κατάσταση συσσωμάτωσης αντιδραστηρίου. Τα στερεά γενικά αντιδρούν πιο αργά από τα υγρά ή τα αέρια, αν και η ταχύτητα εξαρτάται επίσης από την αντιδραστικότητα κάθε ουσίας.
- Χρήση καταλύτη. Είναι ουσίες που χρησιμοποιούνται για την αύξηση της ταχύτητας των χημικών αντιδράσεων. Αυτές οι ουσίες δεν παρεμβαίνουν στην αντίδραση, απλώς ελέγχουν τον ρυθμό με τον οποίο συμβαίνει η αντίδραση. Υπάρχουν και ουσίες που ονομάζονται αναστολείς, οι οποίες χρησιμοποιούνται με τον ίδιο τρόπο αλλά έχουν το αντίθετο αποτέλεσμα, επιβραδύνοντας την αντίδραση.
- ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΦΩΤΟΣ. Ορισμένες χημικές αντιδράσεις επιταχύνονται όταν πέφτει φως πάνω τους.
- Συγκέντρωση αντιδραστηρίου. Οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις συμβαίνουν ταχύτερα εάν οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων είναι υψηλές.
Παραδείγματα χημικών αλλαγών
Οποιαδήποτε χημική αντίδραση είναι ένα τέλειο παράδειγμα χημικής αλλαγής, ακόμη και εκείνων που λαμβάνουν χώρα μέσα στο σώμα μας. Μερικά παραδείγματα είναι:
- Αναπνοή. Αυτή είναι μια χημικά αλλοιωμένη βιολογική διαδικασία κατά την οποία το οξυγόνο λαμβάνεται από τον αέρα και χρησιμοποιείται για να αντιδράσει με τη γλυκόζη που παίρνουμε από τα τρόφιμα, παράγοντας υψηλά επίπεδα χημικής ενέργειας (ATP) και μεγάλες ποσότητες αποβλήτων διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που πρέπει να εκκριθούν. Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτή τη διαδικασία, μπορείτε να διαβάσετε σχετικά χημικές αλλαγές στην ύλη.
- Οξινη βροχή. Εμφανίζεται σε περιβάλλοντα με σοβαρή ατμοσφαιρική ρύπανση. Είναι συνήθως το αποτέλεσμα μιας χημικής αλλαγής μεταξύ του νερού που αποθηκεύεται στα σύννεφα και άλλων αερίων που διασκορπίζονται στον αέρα, των οποίων η περιεκτικότητα σε οξείδιο του θείου ή οξείδιο του αζώτου δημιουργεί θειικό οξύ ή νιτρικό οξύ που πέφτει με το νερό της βροχής για να σχηματίσει αλάτι. Η αντίδραση που λαμβάνει χώρα στο εσωτερικό της μπαταρίας είναι μεταξύ του οξέος και του μετάλλου. Για παράδειγμα, μια μπαταρία που χρησιμοποιεί μόλυβδο και θειικό οξύ παράγει θειικό μόλυβδο (II), ένα λευκό άλας. Αποσύνθεση του όζοντος. Τα μόρια του όζοντος διασπώνται σε μόρια οξυγόνου υπό τη δράση κάποιου είδους φωτός.
Χημική αλλαγή και φυσική αλλαγή
Οι φυσικές αλλαγές σε μια ουσία δεν αλλάζουν τη σύστασή της, δηλαδή δεν αλλάζουν τη χημική δομή της ουσίας, επομένως οι ουσίες δεν μπορούν να διασπαστούν ή να σχηματιστούν από φυσικές αλλαγές. Η φυσική αλλαγή απλώς αλλάζει τις φυσικές ιδιότητες της ύλης, όπως το σχήμα, την πυκνότητα και την κατάσταση συσσωμάτωσης (στερεό, υγρό, αέριο). Οι σωματικές αλλαγές, από την άλλη, Συνήθως είναι αναστρέψιμες επειδή αλλάζουν το σχήμα ή την κατάσταση της ύλης, αλλά όχι τη σύνθεσή της.
Για παράδειγμα, όταν το νερό βράζει, μπορούμε να μετατρέψουμε ένα υγρό σε αέριο, αλλά ο ατμός που προκύπτει εξακολουθεί να αποτελείται από μόρια νερού. Αντίστροφα, αν παγώσουμε το νερό, γίνεται στερεό, αλλά εξακολουθεί να είναι χημικά η ίδια ουσία.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι το υγροποιημένο αέριο που χρησιμοποιούμε στους αναπτήρες μας, συνήθως βουτάνιο (C4H10) ή προπάνιο (C3H8) που μετατρέπεται σε υγρό όταν εφαρμόζεται υψηλή πίεση, αλλά δεν αλλάζει τη χημική του σύσταση.
Μια χημική αλλαγή αλλάζει τη διάταξη και τους δεσμούς των ατόμων σε μια ουσία, έτσι ώστε να συνδυάζονται με διαφορετικό τρόπο, με αποτέλεσμα μια διαφορετική ουσία από την αρχική. Όταν συμβαίνει μια χημική αλλαγή, καταλήγετε πάντα με την ίδια ποσότητα ουσίας με την οποία ξεκινήσατε, ακόμα κι αν είναι σε διαφορετική αναλογία, επειδή η ύλη δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, αλλά μόνο να μεταμορφωθεί.
Για παράδειγμα, αν αντιδράσουμε νερό (Η2Ο) και κάλιο (Κ), θα λάβουμε δύο νέες ουσίες: το υδροξείδιο του καλίου (ΚΟΗ) και το αέριο υδρογόνο (Η2). Αυτή είναι μια αντίδραση που γενικά απελευθερώνει πολλή ενέργεια και ως εκ τούτου είναι πολύ επικίνδυνη.
Παραδείγματα χημικών αλλαγών στην ύλη
Ψήσιμο μπισκότων ή κέικ
Κοινά πράγματα όπως μπισκότα, κέικ, cupcakes κ.λπ. κρύβουν μια χημική αντίδραση που ονομάζεται ζύμωση, στην οποία η ζύμη φουσκώνει λόγω των αερίων που παράγει η μαγιά. Στην παρασκευή ψωμιού, η μαγιά μετατρέπει το άμυλο σε γλυκόζη. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη σημασία του, ανατρέξτε στο άρθρο μας για γεωργία και χημικές αλλαγές.
Πέψη
Η πέψη της τροφής είναι ένα προφανές παράδειγμα της χημικής αλλαγής της ύλης μέσω της υδρόλυσης (η διάσπαση της οργανικής ύλης από τη δράση του νερού). Τα τρόφιμα που τρώμε με τη μορφή φρούτων, λαχανικών, κρεάτων κ.λπ. περνούν από μια διαδικασία ανάμειξης με γαστρικά υγρά για να απορροφήσουν καλύτερα τα θρεπτικά συστατικά και τα μετατρέπουν σε διάφορες ουσίες ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού.
Στην ίδια διαδικασία, τα πλεονάζοντα στοιχεία ή τοξίνες αποβάλλονται από τον οργανισμό με διαφορετικό τρόπο από τον αρχικό. με τη μορφή περιττωμάτων, ούρων, ιδρώτα κ.λπ.
Μεξικάνικο ποτό
Η ζύμωση είναι μια καταβολική διαδικασία κατά την οποία τα μόρια της γλυκόζης διασπώνται λόγω έλλειψης οξυγόνου. Μερικά από τα αλκοολούχα ποτά που λαμβάνονται μέσω της διαδικασίας ζύμωσης είναι ο μηλίτης, η μπύρα και το μαλακό κρασί, με το τελευταίο να είναι ένα από τα λιγότερο γνωστά ποτά στον κόσμο. Το Pulque λαμβάνεται από το φυτό αγαύης μέσω μιας χειροτεχνικής διαδικασίας, στο οποίο η ωρίμανση της ουσίας είναι κλειδί για την απόκτηση του τελικού προϊόντος, το οποίο είναι λευκό, ξινό και παχύρρευστο, με πολύ συγκεκριμένη γεύση που δεν ταιριάζει σε κανέναν ουρανίσκο.
Η ζύμωση συμβαίνει επίσης κατά την παρασκευή του ψωμιού, του γιαουρτιού και του τυριού, μεταξύ άλλων.
Caramelo
Η καραμέλα είναι ένα βασικό παράδειγμα χημικής αλλαγής της ουσίας, καθώς η στερεή λευκή ζάχαρη, που θερμαίνεται για λίγα λεπτά, μετατρέπεται σε κεχριμπαρένιο χυμό με ευχάριστο άρωμα. Με άλλα λόγια, δημιουργείται ένα προϊόν εντελώς διαφορετικό από το αρχικό.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τις χημικές αλλαγές και τα παραδείγματά τους.