Przykłady zjawisk chemicznych i fizycznych w przyrodzie

Dynamiczne zmiany są wbudowane w samą naturę. Wszystko zmienia się w ten czy inny sposób w każdej chwili. Jeśli przyjrzysz się uważnie, znajdziesz setki przykładów zjawisk fizycznych i chemicznych, które są całkiem naturalnymi przekształceniami.

Zmiany - jedyna stała we wszechświecie

Co dziwne, zmiana jest jedyną stałą w naszym wszechświecie. Aby zrozumieć zjawiska fizyczne i chemiczne (przykłady w przyrodzie znajdują się na każdym kroku), zwyczajowo klasyfikuje się je według typu, w zależności od charakteru końcowego wyniku spowodowanego przez nie. Istnieją fizyczne, chemiczne i mieszane zmiany, które zawierają zarówno pierwszy, jak i drugi.

Fizyczne i chemiczne zjawiska: przykłady i znaczenie

Czym jest zjawisko fizyczne? Wszelkie zmiany zachodzące w substancji bez zmiany jej składu chemicznego są fizyczne. Charakteryzują się one zmianami cech fizycznych i stanu materialnego (stałego, ciekłego lub gazowego), gęstości, temperatury, objętości, które zachodzą bez zmiany podstawowej struktury chemicznej. Nie ma tworzenia nowych produktów chemicznych ani zmian w całkowitej masie. Ponadto tego rodzaju zmiana jest zwykle tymczasowa, aw niektórych przypadkach całkowicie odwracalna.

Kiedy mieszasz chemikalia w laboratorium, możesz łatwo zobaczyć reakcję, ale każdego dnia wokół ciebie dzieje się wiele reakcji chemicznych. Reakcja chemiczna zmienia cząsteczki, podczas gdy zmiana fizyczna jedynie je przestawia. Na przykład, jeśli weźmiemy gazowy chlor i metaliczny sód i połączymy je, otrzymamy sól kuchenną. Otrzymana substancja różni się bardzo od każdej z jej części składowych. To jest reakcja chemiczna. Jeśli następnie rozpuszczasz tę sól w wodzie, po prostu mieszamy cząsteczki soli z cząsteczkami wody. Nie ma zmian w tych cząstkach, jest to fizyczna transformacja.

Przykłady fizycznych zmian

Wszystko składa się z atomów. Kiedy atomy łączą się, tworzą się różne cząsteczki. Różne właściwości dziedziczące obiekty są wynikiem różnych struktur molekularnych lub atomowych. Podstawowe właściwości obiektu zależą od jego położenia molekularnego. Zmiany fizyczne zachodzą bez zmiany struktury molekularnej lub atomowej obiektów. Po prostu zmieniają stan obiektu bez zmiany jego natury. Topienie, kondensacja, zmiana objętości i parowanie są przykładami zjawisk fizycznych.

Dodatkowe przykłady fizycznych zmian: rozszerzanie się metalu po podgrzaniu, przenoszenie dźwięku przez powietrze, zamarzanie wody zimą w lodzie, miedź wciągnięta w druty, tworzenie się gliny na różnych przedmiotach, lody rozpływające się w cieczy, podgrzewanie metalu i przekształcanie go w inną postać, sublimację jodu Ogrzewanie, upadek jakiegokolwiek przedmiotu pod działaniem grawitacji, tusz jest pochłaniany przez kredę, namagnesowanie żelaznych gwoździ, bałwan topiący się w słońcu, świecące lampy żarowe, magnetyczna lewitacja obiektu.

Jak odróżnić zmiany fizyczne i chemiczne?

Wiele przykładów zjawisk chemicznych i fizycznych można znaleźć w życiu. Często trudno jest odróżnić je, zwłaszcza, gdy oba mogą wystąpić w tym samym czasie. Aby określić zmiany fizyczne, zadaj następujące pytania:

• Czy zmienia się stan stanu obiektu (gazowy, stały i ciekły)?
• Czy zmiana jest czysto ograniczonym parametrem fizycznym lub charakterystycznym, takim jak gęstość, kształt, temperatura lub objętość?
• Czy zmienia się chemiczna natura obiektu?
• Czy są jakieś reakcje chemiczne prowadzące do tworzenia nowych produktów?

Jeśli odpowiedź na jedno z dwóch pierwszych pytań brzmi "tak" i nie ma odpowiedzi na kolejne pytania, najprawdopodobniej jest to zjawisko fizyczne. I odwrotnie, jeśli odpowiedź na jedno z dwóch ostatnich pytań jest pozytywna, podczas gdy dwie pierwsze są negatywne, jest to z pewnością zjawisko chemiczne. Sztuką jest po prostu wyraźne obserwowanie i analizowanie tego, co widzisz.

Przykłady reakcji chemicznych w życiu codziennym

Chemia dzieje się w otaczającym świecie, nie tylko w laboratorium. Materia wchodzi w interakcje tworząc nowe produkty w procesie zwanym reakcją chemiczną lub zmianą chemiczną. Za każdym razem kiedy gotujesz lub czyścisz, to jest chemia w akcji. Twoje ciało żyje i rośnie dzięki reakcjom chemicznym. Są reakcje, kiedy bierzesz lekarstwa, zapalasz zapałkę i wzdychasz. Oto 10 reakcji chemicznych w życiu codziennym. To tylko mała próbka przykładów fizycznych i chemicznych zjawisk w życiu, które widzisz i doświadczasz wiele razy każdego dnia:

1. Fotosynteza. Chlorofil w liściach roślin zamienia dwutlenek węgla i wodę w glukozę i tlen. Jest to jedna z najczęstszych codziennych reakcji chemicznych, a także jedna z najważniejszych, ponieważ w ten sposób rośliny produkują żywność dla siebie i zwierząt i przekształcają dwutlenek węgla w tlen.
2. Aerobowe oddychanie komórkowe to reakcja z tlenem w ludzkich komórkach. Aerobowe oddychanie komórkowe jest przeciwieństwem fotosyntezy. Różnica polega na tym, że cząsteczki energii łączą się z tlenem, którym oddychamy, aby uwolnić energię, której potrzebują nasze komórki, a także dwutlenek węgla i wodę. Energia zużywana przez komórki to energia chemiczna w postaci ATP.
3. Oddychanie beztlenowe. Oddech beztlenowy wytwarza wino i inne sfermentowane pokarmy. Komórki mięśniowe wykonują beztlenowe oddychanie, gdy zabraknie tlenu, na przykład podczas intensywnego lub długotrwałego wysiłku fizycznego. Beztlenowe oddychanie przez drożdże i bakterie jest wykorzystywane do fermentacji w celu produkcji etanolu, dwutlenku węgla i innych substancji chemicznych, które produkują ser, wino, piwo, jogurt, chleb i wiele innych popularnych produktów.
4. Spalanie jest rodzajem reakcji chemicznej. Jest to reakcja chemiczna w życiu codziennym. Za każdym razem, gdy zapalasz zapałkę lub świecę, rozpalasz ogień, widzisz palącą reakcję. Spalanie łączy cząsteczki energii z tlenem, tworząc dwutlenek węgla i wodę.
5. Rdza jest powszechną reakcją chemiczną. Z biegiem czasu żelazo tworzy czerwoną, łuszczącą się powłokę zwaną rdzą. To jest przykład reakcji utleniania. Inne codzienne przykłady obejmują tworzenie verdigrów na miedzi i blaknięcie srebra.
6. Mieszanie chemikaliów powoduje reakcje chemiczne. Proszek do pieczenia i soda oczyszczona spełniają podobne funkcje podczas pieczenia, ale inaczej reagują na inne składniki, więc nie zawsze można zastąpić je innym. Jeśli połączysz ocet z sody oczyszczonej na chemiczny "wulkan" lub mleko z proszkiem do pieczenia w przepisie, doświadczysz reakcji podwójnego przemieszczenia lub reakcji podwójnej wymiany (plus kilka innych). Składniki są rekombinowane, aby wytworzyć gazowy dwutlenek węgla i wodę. Dwutlenek węgla tworzy bąbelki i pomaga "rosnącym" produktom piekarniczym. Reakcje te wydają się proste w praktyce, ale często składają się z kilku etapów.
7. Baterie są przykładami elektrochemii. Baterie wykorzystują reakcje elektrochemiczne lub redoks do konwersji energii chemicznej na energię elektryczną.
8. Trawienie. Podczas trawienia zachodzą tysiące reakcji chemicznych. Jak tylko włożysz pokarm do ust, enzym w twojej ślinie, zwany amylazą, zaczyna rozkładać cukry i inne węglowodany w prostsze formy, które twoje ciało może wchłonąć. Kwas chlorowodorowy w żołądku reaguje z jedzeniem, aby go zniszczyć, a enzymy rozkładają białka i tłuszcze, aby mogły zostać wchłonięte do krwi przez ściany jelit.
9. Reakcje kwasowo-zasadowe. Ilekroć miksujesz kwas (na przykład ocet, sok cytrynowy, kwas siarkowy, kwas solny) z alkaliami (na przykład soda oczyszczona, mydło, amoniak, aceton), wykonujesz reakcję kwasowo-zasadową. Procesy te neutralizują się nawzajem, uzyskując sól i wodę. Chlorek sodu nie jest jedyną solą, którą można utworzyć. Na przykład tutaj jest chemiczne równanie reakcji kwasowo-zasadowej, w którym powstaje chlorek potasu, wspólny substytut soli kuchennej: HCl + KOH → KCl + H ₂ O.
10. Mydło i detergenty. Oczyszcza się je za pomocą reakcji chemicznych. Mydło emulguje brud, co oznacza, że ​​plamy olejowe są związane z mydłem, aby można je było usunąć za pomocą wody. Detergenty zmniejszają napięcie powierzchniowe wody, dzięki czemu mogą wchodzić w interakcję z olejami, izolować je i przepłukać.
11. Reakcje chemiczne podczas gotowania. Gotowanie to jeden wielki praktyczny eksperyment w chemii. Gotowanie wykorzystuje ciepło, aby spowodować zmiany chemiczne w żywności. Na przykład, gdy mocno ugotujesz jajko, siarkowodór, uzyskany przez ogrzanie białka jaja, może reagować z żelazem z żółtka jaja, tworząc wokół żółtka szaro-zielony pierścień. Kiedy gotujesz mięso lub ciastka, reakcja Maillarda między aminokwasami i cukrami nadaje brązowy kolor i pożądany smak.

Inne przykłady zjawisk chemicznych i fizycznych.

Właściwości fizyczne opisują cechy, które nie powodują zmiany substancji. Na przykład możesz zmienić kolor papieru, ale to wciąż papier. Możesz zagotować wodę, ale kiedy zbierasz i kondensujesz parę, to wciąż jest woda. Możesz określić masę arkusza papieru, a wciąż jest papier.

Właściwości chemiczne to te, które pokazują, w jaki sposób substancja reaguje lub nie reaguje z innymi substancjami. Gdy metaliczny sód umieszcza się w wodzie, reaguje gwałtownie, tworząc wodorotlenek sodu i wodór. Wystarczające ciepło jest uwalniane przez fakt, że wodór jest uwalniany do płomienia, reagując z tlenem w powietrzu. Z drugiej strony, po umieszczeniu kawałka metalu miedzianego w wodzie, reakcja nie występuje. Tak więc właściwością chemiczną sodu jest to, że reaguje on z wodą, a właściwości chemiczne miedzi są takie, że tak nie jest.

Jakie inne przykłady zjawisk chemicznych i fizycznych można podać? Reakcje chemiczne zawsze występują pomiędzy elektronami w powłokach walencyjnych atomów pierwiastków w układzie okresowym. Fizyczne zjawiska na niskim poziomie energii po prostu wymagają interakcji mechanicznych - przypadkowych zderzeń atomów bez reakcji chemicznych, takich jak atomy lub cząsteczki gazu. Kiedy energie zderzenia są bardzo wysokie, integralność jądra atomowego jest zerwana, co prowadzi do podziału lub połączenia gatunków. Spontaniczne rozpad promieniotwórczy jest zwykle uważany za zjawisko fizyczne.