Cel nauczania
.
- Zidentyfikować kluczowe cechy zmian fizycznych i chemicznych
Kluczowe zagadnienia
- Zmiany fizyczne zmieniają jedynie wygląd substancji, a nie jej skład chemiczny.
- Zmiany chemiczne powodują, że substancja zmienia się w substancję o nowym wzorze chemicznym.
- Zmiany chemiczne są również znane jako reakcje chemiczne. Składniki” reakcji nazywane są reagentami, a wyniki końcowe nazywane są produktami.
Terminy
- Zmiana chemicznaProces, który powoduje zmianę substancji w nową substancję o nowym wzorze chemicznym.
- reakcja chemicznaProces polegający na zerwaniu lub utworzeniu wiązań międzyatomowych i przekształceniu substancji (lub substancji) w inną.
- zmiana fizycznaProces, który nie powoduje, że substancja staje się substancją zasadniczo różną.
Istnieją dwa rodzaje zmian w materii: zmiana fizyczna i zmiana chemiczna. Jak sugerują nazwy, zmiana fizyczna wpływa na właściwości fizyczne substancji, a zmiana chemiczna wpływa na jej właściwości chemiczne. Wiele zmian fizycznych jest odwracalnych (takich jak ogrzewanie i chłodzenie), podczas gdy zmiany chemiczne są często nieodwracalne lub odwracalne tylko z dodatkową zmianą chemiczną.
Zmiany fizyczne
Innym sposobem myślenia o tym jest to, że zmiana fizyczna nie powoduje, że substancja staje się zasadniczo inną substancją, ale zmiana chemiczna powoduje, że substancja zmienia się w coś chemicznie nowego. Mieszanie smoothie, na przykład, obejmuje dwie fizyczne zmiany: zmianę kształtu każdego owocu i mieszanie razem wielu różnych kawałków owoców. Ponieważ żadna z substancji chemicznych zawartych w składnikach smoothie nie ulega zmianie podczas mieszania (woda i witaminy z owoców pozostają niezmienione), wiemy, że nie zachodzą żadne zmiany chemiczne.
Cięcie, rozrywanie, kruszenie, rozdrabnianie i mieszanie to kolejne rodzaje zmian fizycznych, ponieważ zmieniają one formę, ale nie skład materiału. Na przykład, mieszanie soli i pieprzu tworzy nową substancję bez zmiany składu chemicznego któregokolwiek ze składników.
Zmiany fazowe to zmiany, które zachodzą, gdy substancje są topione, zamrażane, gotowane, skraplane, sublimowane lub osadzane. Są one również zmianami fizycznymi, ponieważ nie zmieniają natury substancji.
Zmiany chemiczne
Zmiany chemiczne są również znane jako reakcje chemiczne. Składniki” reakcji nazywane są reagentami, a wyniki końcowe produktami. Zmiana z reaktantów na produkty jest oznaczona strzałką:
Reaktanty → Produkty
Powstawanie pęcherzyków gazu jest często wynikiem zmiany chemicznej (z wyjątkiem wrzenia, które jest zmianą fizyczną). Zmiana chemiczna może również prowadzić do powstania osadu, jak na przykład pojawienie się mętnego materiału po zmieszaniu rozpuszczonych substancji.
Rotowanie, spalanie, gotowanie i rdzewienie to kolejne rodzaje zmian chemicznych, ponieważ wytwarzają one substancje, które są całkowicie nowymi związkami chemicznymi. Na przykład, spalone drewno staje się popiołem, dwutlenkiem węgla i wodą. W kontakcie z wodą żelazo staje się mieszaniną kilku uwodnionych tlenków i wodorotlenków żelaza. Drożdże przeprowadzają fermentację w celu wytworzenia alkoholu z cukru.
Niespodziewana zmiana koloru lub uwolnienie zapachu również często wskazuje na zmianę chemiczną. Na przykład, kolor pierwiastka chromu jest określany przez jego stan utlenienia; pojedynczy związek chromu zmieni kolor tylko wtedy, gdy przejdzie reakcję utleniania lub redukcji. Ciepło powstałe w wyniku gotowania jajka zmienia interakcje i kształty białek w białku jajka, zmieniając w ten sposób jego strukturę molekularną i przekształcając białko jajka z półprzezroczystego w nieprzezroczyste.
Najlepszym sposobem na uzyskanie całkowitej pewności, czy zmiana jest fizyczna czy chemiczna, jest przeprowadzenie analizy chemicznej, takiej jak spektroskopia masowa, na substancji w celu określenia jej składu przed i po reakcji.
W celu określenia składu substancji przed i po reakcji, należy przeprowadzić analizę chemiczną.