Zmiana chemiczna i fizyczna
CHEMICAL VS. ZMIANY FIZYCZNE
Czy zastanawiałeś się kiedyś, jaka jest różnica między posiekanym drewnem a palonym drewnem? A może rdza różni się od zwykłego żelaza? Są to przykłady fizycznych i chemicznych zmian. Te dwa rozróżnienia są lepiej zrozumiałe, jeśli badamy, jak materia jest jedynie kosmetycznie zmieniona i reaguje na interakcje chemiczne. Najlepszym i najprostszym sposobem odróżnienia zmiany fizycznej od chemicznej jest pamiętanie, że zmiana fizyczna wpływa tylko na to, jak postrzegamy materiał, podczas gdy zmiana chemiczna w rzeczywistości zmienia materiał w jego skład molekularny.
Zmiana fizyczna jest bardzo powszechna. Można to zobaczyć w wyżej wspomnianym siekanie drewna. Drzewo jest ścięte. Następnie przechodzi przez tartak. Końcowym rezultatem jest posiadanie drewna. Ale czy zmieniło się samo drewno? To wciąż ta sama kompozycja, aż po trociny na podłodze. Kolejnym dobrym przykładem jest woda. Umieść go w szklance i nadal jest wodą, ale ma kształt szkła. Umieść go w zamrażarce i masz lód. Jest teraz solidny, ale czy kompozycja się zmieniła? A może ugotujesz go w tak wysokiej temperaturze, że zamieni się w parę? Wciąż jest H20, ale w stanie gazowym. Nie następuje zmiana, która zmienia strukturę cząsteczkową substancji podczas fizycznej zmiany. Mówiąc prościej, zmiana fizyczna może zmienić sposób postrzegania materiału, ale na jego najbardziej podstawowym poziomie zachowuje ten sam skład.
Zmiana chemiczna to zupełnie inne pytanie. To jest jak osoba, której wspomnienia zostały przeniesione do zupełnie nowego ciała i osobowości. Wspomnienia i przeszłe doświadczenia nadal istnieją, ale to zupełnie inna osoba. Jednym z najprostszych przykładów zmiany chemicznej jest rdza żelaza. Pozostaw kawałek żelaza bez opieki i, z czasem, będzie miał brązowawe plamy, tworząc rdzę. Pozostaw to na dłużej i ostatecznie cały kawałek żelaza jest teraz rdzewieniem lub tlenkiem żelaza. Na poziomie molekularnym cząsteczki żelaza oddziaływały z tlenem w atmosferze, tworząc zupełnie nową substancję, której właściwości są bardzo podobne do tych dwóch elementów, które ją łączyły.
Zdarzają się przypadki, gdy zachodzą zarówno fizyczne, jak i chemiczne zmiany. Jedną z najprostszych form tego jest spalanie cukru. Fizycznie zmienia się w czarną łuskę swojej dawnej postaci (pozostawiając resztę węgla, czyli popiół). Na poziomie molekularnym również się zmienia. Podstawową formułą chemiczną cukru jest C6H12O6 (wzór na glukozę). Inne zmiany chemiczne to uwolnienie CO2 (dwutlenku węgla) i H2O (woda), te ostatnie w postaci pary wodnej, z kompozycji pierwotnej postaci. Jeśli, powiedzmy, spalasz cukier w celu gotowania, istnieje wiele różnych fizycznych i chemicznych zmian, które mogą wystąpić.
Istnieje kilka podstawowych zasad, które należy zrozumieć, gdy nastąpi zmiana chemiczna. Po pierwsze, w procesie tym zużywa się pewną ilość energii. Niezależnie od tego, czy występuje w postaci elektryczności, światła lub zmian temperatury, minimalna ilość jest wykorzystywana do wystąpienia zmian chemicznych. Powodem tego jest to, że same wiązania, które tworzą substancję, musiałyby zostać zmienione, aby zmiana zaczęła obowiązywać, a te trzy formy energii są katalizatorami. Po drugie, wspomniane wcześniej wiązania molekularne musiałyby reagować, często rozpraszając się lub kolidując z innymi cząsteczkami lub atomami biorącymi udział w procesie. Po trzecie, różne materiały mają różne czasy reakcji. Jeden materiał może zmieniać się szybciej niż inny w tych samych warunkach; znany również jako szybkość reakcji chemicznej.
Największe rozróżnienie ze zmianami fizycznymi i zmianami chemicznymi polega na tym, że pierwszy jest powierzchowny; jeśli spełnione są określone warunki, jest ono odwracalne. Na przykład rozdarta koszula może być z powrotem przywrócona do dobrej jako nowa. Zmiana chemiczna jest nieodwracalna; jeśli spalisz koszulę na żużlu, żadna ilość szycia nie sprawi, że będzie znowu nowa.
Streszczenie:
1. Zmiana fizyczna oznacza, że materiał jest fizycznie zmieniony, ale nie zmienia swojej struktury molekularnej; Zmiana chemiczna zmienia podstawową strukturę molekularną materiału.
2. Zmiana chemiczna może również spowodować fizyczną zmianę; sama fizyczna zmiana nie może prowadzić do zmiany chemicznej.
3. Fizyczna zmiana jest powierzchowna i może być odwrócona; zmiana chemiczna jest kompletna i trwała.
