Zjawiska chemiczne w życiu codziennym. Zjawiska fizyczne i chemiczne

>> Zjawiska fizyczne i chemiczne (reakcje chemiczne). Eksperymentowanie w domu. Efekty zewnętrzne w reakcjach chemicznych

Zjawiska fizyczne i chemiczne (reakcje chemiczne)

Materiał akapitu pomoże ci dowiedzieć się:

> jaka jest różnica między fizycznym a chemicznym zjawiska.(reakcje chemiczne);
> jakie efekty zewnętrzne towarzyszą reakcjom chemicznym.

Na lekcjach historii naturalnej dowiedziałeś się, że w przyrodzie zachodzą różne zjawiska fizyczne i chemiczne.

zjawiska fizyczne.

Każdy z Was wielokrotnie obserwował, jak topnieje lód, woda wrze lub zamarza. Lód, woda i para wodna składają się z tych samych cząsteczek, a więc są jedną substancją (w różnych stanach skupienia).

Zjawiska, w których substancja nie zmienia się w inną, nazywamy fizycznymi.

Zjawiska fizyczne obejmują nie tylko zmianę substancji, ale także blask gorących ciał, przepływ prądu elektrycznego w metalach, rozprzestrzenianie się zapachu substancji w powietrzu, rozpuszczanie tłuszczu w benzynie, przyciąganie żelaza do magnes. Takie zjawiska bada nauka fizyki.

Zjawiska chemiczne (reakcje chemiczne).

Jednym ze zjawisk chemicznych jest spalanie. Rozważ proces spalania alkoholu (ryc. 46). Zachodzi przy udziale tlenu zawartego w powietrzu. Wydaje się, że płonący alkohol przechodzi w stan gazowy, tak jak woda zamienia się w parę po podgrzaniu. Ho to nie jest. Jeśli gaz uzyskany w wyniku spalania alkoholu zostanie schłodzony, to jego część skrapli się w ciecz, ale nie w alkohol, ale w wodę. Reszta gazu pozostanie. Za pomocą dodatkowego doświadczenia można udowodnić, że tą pozostałością jest dwutlenek węgla.

Ryż. 46. ​​Palenie alkoholu

Tak więc alkohol, który płonie, i tlen, które biorą udział w procesie spalania, są przekształcane w wodę i dwutlenek węgla.

Zjawiska, w których jedna substancja jest przekształcana w inną, zwane zjawiskami chemicznymi lub reakcjami chemicznymi.

Substancje, które wchodzą w reakcję chemiczną, nazywane są substancjami początkowymi lub odczynnikami, a te, które powstają, nazywane są substancjami końcowymi lub produktami reakcji.

Istotę rozważanej reakcji chemicznej oddaje następujący zapis:

alkohol + tlen -> woda + dwutlenek węgla
materiał wyjściowy końcowy Substancje
(odczynniki) (produkty reakcji)

Reagenty i produkty tej reakcji składają się z cząsteczek. Podczas spalania powstaje wysoka temperatura. W tych warunkach cząsteczki odczynników rozkładają się na atomy, które po połączeniu tworzą cząsteczki nowych substancji - produktów. Dlatego wszystkie atomy są zachowane podczas reakcji.

Jeśli reagentami są dwie substancje jonowe, to wymieniają swoje jony. Znane są również inne warianty interakcji substancji.

Efekty zewnętrzne towarzyszące reakcjom chemicznym.

Obserwując reakcje chemiczne, możesz naprawić następujące efekty:

Zmiana koloru (ryc. 47, a);
uwolnienie gazu (ryc. 47, b);
powstawanie lub zanikanie osadu (ryc. 47, c);
pojawienie się, zanik lub zmiana zapachu;
uwalnianie lub pochłanianie ciepła;
pojawienie się płomienia (ryc. 46), czasem poświata.

Ryż. 47. Niektóre efekty zewnętrzne w reakcjach chemicznych: a - wygląd
kolorowanie; b - wydzielanie gazu; c - pojawienie się osadu

Doświadczenie laboratoryjne nr 3

Pojawienie się koloru w wyniku reakcji

Czy roztwory sody kalcynowanej i fenoloftaleiny są barwione?

Dodaj 2 krople roztworu fenoloftaleiny do porcji roztworu sody I-2. Jaki kolor się pojawił?

Eksperyment laboratoryjny nr 4

Emisja gazu w wyniku reakcji

Dodaj trochę kwasu solnego do roztworu sody kalcynowanej. Co oglądasz?

Eksperyment laboratoryjny nr 5

Pojawienie się osadu w wyniku reakcji

Do roztworu sody kalcynowanej dodać 1 ml roztworu siarczanu miedzi. Co się dzieje?

Pojawienie się płomienia jest oznaką reakcji chemicznej, czyli dokładnie wskazuje na zjawisko chemiczne. Podczas zjawisk fizycznych można również zaobserwować inne efekty zewnętrzne. Podajmy kilka przykładów.

Przykład 1 Proszek srebra uzyskany w probówce w wyniku reakcji chemicznej ma szarą barwę. Jeśli zostanie stopiony, a następnie stopiony ostygnie, otrzymamy kawałek metalu, ale nie szary, ale biały, z charakterystycznym połyskiem.

Przykład 2 Jeśli naturalna woda zostanie podgrzana, pęcherzyki gazu zaczną się z niej uwalniać na długo przed gotowaniem. To rozpuszczone powietrze; jego rozpuszczalność w wodzie zmniejsza się po podgrzaniu.

Przykład 3. Nieprzyjemny zapach w lodówce zniknie, jeśli włożymy do niej granulki żelu krzemionkowego, jednego ze związków krzemu. Żel krzemionkowy pochłania cząsteczki różnych substancji, nie niszcząc ich. Węgiel aktywowany w masce gazowej działa podobnie.

Przykład 4 . Kiedy woda zamienia się w parę, ciepło jest pochłaniane, a gdy woda zamarza, ciepło jest uwalniane.

Aby stwierdzić, czy nastąpiła przemiana - fizyczna czy chemiczna, należy ją uważnie obserwować, a także kompleksowo zbadać substancje przed i po eksperymencie.

Reakcje chemiczne w przyrodzie, życie codzienne i ich znaczenie.

W przyrodzie nieustannie zachodzą reakcje chemiczne. Substancje rozpuszczone w rzekach, morzach, oceanach oddziałują na siebie, niektóre reagują z tlenem. Rośliny pobierają dwutlenek węgla z atmosfery, z gleby – wody, rozpuszczonych w niej substancji i przetwarzają je na białka, tłuszcze, glukozę, skrobię, witaminy, inne związki, a także tlen.

To interesujące

W wyniku fotosyntezy rocznie pochłaniane jest z atmosfery około 300 miliardów ton dwutlenku węgla, uwalniane jest 200 miliardów ton tlenu i powstaje 150 miliardów ton substancji organicznych.

Bardzo ważne są reakcje z udziałem tlenu, który dostaje się do organizmów żywych podczas oddychania.

Wiele reakcji chemicznych towarzyszy nam w życiu codziennym. Występują podczas pieczenia mięsa, warzyw, pieczenia chleba, kwaśnego mleka, fermentacji soku winogronowego, bielenia tkanin, spalania różnego rodzaju opału, twardnienia cementu i alabastru, czernienia srebrnej biżuterii z upływem czasu itp.

Reakcje chemiczne stanowią podstawę takich procesów technologicznych, jak produkcja metali z rud, produkcja nawozów sztucznych, tworzyw sztucznych, włókien syntetycznych, leków i innych ważnych substancji. Spalając paliwo, ludzie zapewniają sobie ciepło i energię elektryczną. Za pomocą reakcji chemicznych neutralizowane są substancje toksyczne, przetwarzane są odpady przemysłowe i domowe.

Pewne reakcje prowadzą do negatywnych konsekwencji. Rdzewienie żelaza skraca żywotność różnych mechanizmów, urządzeń, pojazdów i prowadzi do dużych strat tego metalu. Pożary niszczą obiekty mieszkalne, przemysłowe i kulturalne, wartości historyczne. Większość żywności psuje się z powodu interakcji z tlenem w powietrzu; w tym przypadku powstają substancje, które mają nieprzyjemny zapach, smak i są szkodliwe dla ludzi.

Wyniki

Zjawiska fizyczne to zjawiska, w których każda substancja jest zachowana.

Zjawiska chemiczne lub reakcje chemiczne to przemiany jednej substancji w drugą. Mogą im towarzyszyć różne efekty zewnętrzne.

Wiele reakcji chemicznych zachodzących w środowisku, w organizmach roślinnych, zwierzęcych i ludzkich towarzyszy nam w życiu codziennym.

?
100. Znajdź dopasowanie:

1) wybuch dynamitu; a) zjawisko fizyczne;
2) krzepnięcie stopionej parafiny; b) zjawisko chemiczne.
3) przypalanie jedzenia na patelni;
4) powstawanie soli podczas parowania wody morskiej;
5) rozdzielanie silnie mieszanej mieszaniny wody i oleju roślinnego;
6) blaknięcie barwionej tkaniny na słońcu;
7) przepływ prądu elektrycznego w metalu;

101. Jakim skutkom zewnętrznym towarzyszą takie przemiany chemiczne: a) palenie zapałki; b) powstawanie rdzy; c) fermentacja soku winogronowego.

102. Jak myślisz, dlaczego niektóre produkty spożywcze (cukier, skrobia, ocet, sól) można przechowywać w nieskończoność, a inne (ser, masło, mleko) szybko się psują?

Eksperymentowanie w domu

Efekty zewnętrzne w reakcjach chemicznych

1. Przygotuj małe ilości wodnych roztworów kwasu cytrynowego i sody oczyszczonej. Wlej razem porcje obu roztworów do oddzielnej zlewki. Co się dzieje?

Dodaj trochę kryształków sody do reszty roztworu kwasu cytrynowego i kilka kryształków kwasu cytrynowego do reszty roztworu sody. Jakie efekty obserwujecie – takie same czy różne?

2. Wlej trochę wody do trzech małych szklanek i dodaj do każdej po 1-2 krople alkoholowego roztworu o barwie brylantowej zieleni, zwanej greenery. Do pierwszej szklanki dodaj kilka kropli amoniaku, a do drugiej roztwór kwasku cytrynowego. Czy kolor barwnika (brylantowa zieleń) zmienił się w tych okularach? Jeśli tak, to jak dokładnie?

Wyniki eksperymentów zapisz w zeszycie i wyciągnij wnioski.

Popel PP, Kriklya LS, Chemistry: Pdruch. na 7 komórek. zahalnoswit. nawigacja zakł. - K.: Centrum Wystawiennicze „Akademia”, 2008. - 136 s.: il.

Treść lekcji podsumowanie lekcji i ramka pomocnicza prezentacja lekcji interaktywne technologie przyspieszające metody nauczania Ćwiczyć quizy, testowanie zadań i ćwiczeń online prace domowe warsztaty i szkolenia pytania do dyskusji w klasie Ilustracje materiały wideo i audio zdjęcia, obrazki grafiki, tabele, schematy komiksy, przypowieści, powiedzenia, krzyżówki, anegdoty, dowcipy, cytaty Dodatki abstrakty ściągawki żetony do artykułów dociekliwych (MAN) literatura główna i dodatkowy słowniczek terminów Ulepszanie podręczników i lekcji poprawianie błędów w podręczniku zastępowanie przestarzałej wiedzy nową Tylko dla nauczycieli kalendarz plany programy szkoleń zalecenia metodyczne

Otaczający nas świat, z całym swoim bogactwem i różnorodnością, żyje według praw, które dość łatwo wyjaśnić przy pomocy takich nauk jak fizyka czy chemia. I nawet życie tak złożonego organizmu, jakim jest człowiek, opiera się wyłącznie na zjawiskach i procesach chemicznych.

Definicje i przykłady

Elementarnym przykładem jest podpalony czajnik. Po chwili woda zacznie się nagrzewać, a następnie zagotować. Usłyszymy charakterystyczny syk, z szyjki czajnika wystrzelą strumienie pary. Skąd to się wzięło, skoro oryginalnie nie było w naczyniach! Tak, ale woda w pewnej temperaturze zaczyna zamieniać się w gaz, zmienia swój stan skupienia z ciekłego na gazowy. Tych. pozostała ta sama woda, tylko teraz w postaci pary. to

I zobaczymy zjawiska chemiczne, jeśli włożymy torebkę liści herbaty do wrzącej wody. Woda w szklance lub innym naczyniu zmieni kolor na czerwono-brązowy. Nastąpi reakcja chemiczna: pod wpływem ciepła liście herbaty zaczną parować, uwalniając barwniki i właściwości smakowe właściwe tej roślinie. Otrzymamy nową substancję – napój o specyficznych, unikalnych cechach jakościowych. Jeśli dodamy tam kilka łyżek cukru, to się rozpuści (reakcja fizyczna), a herbata zrobi się słodka.Tak więc zjawiska fizyczne i chemiczne często są ze sobą powiązane i współzależne. Na przykład, jeśli ta sama torebka herbaty zostanie umieszczona w zimnej wodzie, nie zajdzie żadna reakcja, liście herbaty i woda nie będą wchodzić w interakcje, a cukier również nie będzie chciał się rozpuścić.

Tak więc zjawiska chemiczne to takie, w których niektóre substancje zamieniają się w inne (woda w herbatę, woda w syrop, drewno opałowe w popiół itp.) W przeciwnym razie zjawisko chemiczne nazywa się reakcją chemiczną.

Zjawiska fizyczne nazywane są zjawiskami, w których skład chemiczny substancji pozostaje taki sam, ale zmienia się wielkość ciała, kształt itp. (zdeformowane źródło, zamarznięta woda, złamana na pół gałąź drzewa).

Warunki występowania i występowania

Możemy ocenić, czy zjawiska chemiczne i fizyczne zachodzą na podstawie pewnych znaków i zmian, które obserwuje się w określonym ciele lub substancji. Tak więc większości reakcji chemicznych towarzyszą następujące „znaki identyfikacyjne”:

• w wyniku lub w trakcie takiego osadu wytrąca się;
• nastąpiła zmiana koloru substancji;
• podczas spalania może wydzielać się gaz, np. tlenek węgla;
• następuje absorpcja lub odwrotnie wydzielanie ciepła;
• emisja światła jest możliwa.

Aby zaobserwować zjawiska chemiczne, tj. zachodzą reakcje, konieczne są pewne warunki:

• reagujące substancje muszą być w kontakcie, stykać się ze sobą (tj. te same liście herbaty należy wlać do kubka wrzącej wody);
• lepiej zmielić substancje, wtedy reakcja przebiegnie szybciej, interakcja nastąpi wcześniej (piasek cukrowy jest bardziej podatny na rozpuszczenie, stopienie w gorącej wodzie niż grudki);
• aby doszło do wielu reakcji, konieczna jest zmiana reżimu temperaturowego reagujących składników, schłodzenie lub podgrzanie ich do określonej temperatury.

Zjawisko chemiczne można obserwować empirycznie. Ale możesz to opisać na papierze za pomocą chemicznej reakcji chemicznej).

Niektóre z tych warunków sprawdzają się również przy występowaniu zjawisk fizycznych, na przykład zmiana temperatury lub bezpośredni kontakt przedmiotów, ciał ze sobą. Na przykład, jeśli uderzysz główkę gwoździa wystarczająco mocno młotkiem, może on się zdeformować, stracić swój zwykły kształt. Ale pozostanie wariatką. Lub po włączeniu lampy elektrycznej w sieci żarnik wolframowy w niej zacznie się nagrzewać i świecić. Jednak substancja, z której wykonana jest nić, pozostanie tym samym wolframem.

Opis procesów i zjawisk fizycznych odbywa się poprzez wzory fizyczne, rozwiązywanie problemów fizycznych.

1. Bliski kontakt reagentów (konieczny): H 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + H 2 2. Ogrzewanie (możliwe) a) do rozpoczęcia reakcji b) w sposób ciągły Klasyfikacja reakcji chemicznych według różnych kryteriów 1. Dzięki obecności granicy faz wszystkie reakcje chemiczne są podzielone jednorodny oraz heterogeniczny Nazywa się reakcję chemiczną zachodzącą w tej samej fazie jednorodna reakcja chemiczna. Reakcja chemiczna zachodząca na granicy faz nazywa się heterogeniczna reakcja chemiczna. W wieloetapowej reakcji chemicznej niektóre etapy mogą być jednorodne, podczas gdy inne mogą być heterogeniczne. Takie reakcje nazywamy jednorodny-heterogeniczny. W zależności od liczby faz, które tworzą substancje wyjściowe i produkty reakcji, procesy chemiczne mogą być homofazowe (substancje wyjściowe i produkty znajdują się w tej samej fazie) i heterofazowe (substancje wyjściowe i produkty tworzą kilka faz). Homo- i heterofazowy charakter reakcji nie ma związku z tym, czy reakcja jest homo- czy heterogeniczna. Można zatem wyróżnić cztery typy procesów: Reakcje jednorodne (homofazowe). W reakcjach tego typu mieszanina reakcyjna jest jednorodna, a reagenty i produkty należą do tej samej fazy. Przykładem takich reakcji są reakcje wymiany jonowej, na przykład zobojętnianie roztworu kwaśnego roztworem alkalicznym: Heterogeniczne reakcje homofazowe. Składniki znajdują się w tej samej fazie, jednak reakcja przebiega na granicy faz, np. na powierzchni katalizatora. Przykładem może być uwodornienie etylenu na katalizatorze niklowym: Jednorodne reakcje heterofazowe. Reagenty i produkty takiej reakcji występują w kilku fazach, ale reakcja przebiega w jednej fazie. W ten sposób może zachodzić utlenianie węglowodorów w fazie ciekłej gazowym tlenem. Heterogeniczne reakcje heterofazowe. W tym przypadku reagenty znajdują się w innym stanie fazowym, produkty reakcji mogą również znajdować się w dowolnym stanie fazowym. Proces reakcji zachodzi na granicy faz. Przykładem jest reakcja soli kwasu węglowego (węglanów) z kwasami Bronsteda: 2. Zmieniając stopnie utlenienia odczynników edytuj tekst wiki] W tym przypadku wyróżnia się reakcje redoks, w których atomy jednego pierwiastka (utleniacza) zdrowieją , czyli obniżają stopień utlenienia, a atomy innego pierwiastka (redukującego) są utlenione , to znaczy zwiększają swój stopień utlenienia. Szczególnym przypadkiem reakcji redoks są reakcje proporcjonalne, w których czynnikami utleniającymi i redukującymi są atomy tego samego pierwiastka na różnych stopniach utlenienia. Przykładem reakcji redoks jest spalanie wodoru (reduktora) w tlenie (utleniaczu) z wytworzeniem wody: Przykładem reakcji współproporcjonowania jest rozkład azotanu amonu po podgrzaniu. W tym przypadku azot (+5) z grupy nitrowej działa jako środek utleniający, a azot (-3) kationu amonowego działa jako środek redukujący: Nie należą one do reakcji redoks, w których nie następuje zmiana stopnie utlenienia atomów, na przykład: 3. Zgodnie z efektem termicznym reakcji Wszystkim reakcjom chemicznym towarzyszy uwalnianie lub pochłanianie energii. Kiedy wiązania chemiczne są rozrywane w reagentach, uwalniana jest energia, która jest wykorzystywana głównie do tworzenia nowych wiązań chemicznych. W niektórych reakcjach energie tych procesów są bliskie iw tym przypadku całkowity efekt termiczny reakcji zbliża się do zera. W innych przypadkach możemy wyróżnić: reakcje egzotermiczne, które idą z wydzielaniem ciepła (dodatni efekt termiczny) CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + energia (światło, ciepło); CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2 + energia (ciepło). reakcje endotermiczne, podczas których ciepło jest pochłaniane (ujemny efekt termiczny) z otoczenia. Ca (OH) 2 + energia (ciepło) \u003d CaO + H 2 O Efekt cieplny reakcji (entalpia reakcji, Δ r H), który jest często bardzo ważny, można obliczyć zgodnie z prawem Hessa, jeśli entalpie tworzenia znane są reagenty i produkty. Gdy suma entalpii produktów jest mniejsza niż suma entalpii reagentów (Δ r H< 0) наблюдается выделение тепла, в противном случае (Δ r H >0) - wchłanianie. 4. Według rodzaju przemian reagujących cząstek[edytuj | edytuj tekst wiki] związki: rozkłady: podstawienia: wymiany (w tym rodzaj reakcji-neutralizacja): Reakcjom chemicznym zawsze towarzyszą efekty fizyczne: absorpcja lub uwolnienie energii, zmiana koloru mieszaniny reakcyjnej itp. To to te efekty fizyczne, które są często oceniane na podstawie przebiegu reakcji chemicznych. Reakcja połączenia- reakcja chemiczna, w wyniku której z dwóch lub więcej substancji wyjściowych powstaje tylko jedna nowa substancja.W reakcje takie mogą wchodzić zarówno substancje proste, jak i złożone. reakcja rozkładu Reakcja chemiczna, w wyniku której z jednej substancji powstaje kilka nowych substancji. Tylko złożone związki wchodzą w reakcje tego typu, a ich produktami mogą być zarówno złożone, jak i proste substancje. reakcja podstawienia- reakcja chemiczna, w której atomy jednego pierwiastka wchodzącego w skład substancji prostej zastępują atomy innego pierwiastka w jej złożonym związku. Jak wynika z definicji, w takich reakcjach jeden z materiałów wyjściowych musi być prosty, a drugi złożony. Reakcje wymiany- reakcja, w wyniku której dwie substancje złożone wymieniają swoje części składowe 5. Zgodnie z kierunkiem przepływu reakcje chemiczne dzielą się na nieodwracalne i odwracalne nieodwracalny odnosi się do reakcji chemicznych zachodzących tylko w jednym kierunku. od lewej do prawej"), w wyniku czego substancje wyjściowe przekształcają się w produkty reakcji. O takich procesach chemicznych mówi się, że przebiegają "do końca". Należą do nich m.in. reakcje spalania, jak również reakcje, którym towarzyszy powstawanie słabo rozpuszczalnych lub gazowych substancji odwracalny reakcje chemiczne zachodzące jednocześnie w dwóch przeciwnych kierunkach („od lewej do prawej” i „od prawej do lewej”). W równaniach takich reakcji znak równości zastępuje się dwoma przeciwnie skierowanymi strzałkami. Wśród dwóch jednocześnie zachodzących reakcji jest są bezpośredni( płynie od lewej do prawej) i odwracać(płynie „od prawej do lewej”). Ponieważ w przebiegu reakcji odwracalnej materiały wyjściowe są zarówno zużywane, jak i formowane, nie są one całkowicie przekształcane w produkty reakcji. Dlatego mówi się, że reakcje odwracalne przebiegają „nie do końca”. " W rezultacie zawsze powstaje mieszanina substancji wyjściowych i produktów reakcji. 6. Ze względu na udział katalizatorów reakcje chemiczne dzielimy na katalityczny oraz niekatalityczny Katalityczny 2SO 2 + O 2 → 2SO 3 (katalizator V 2 O 5) nazywane są reakcjami zachodzącymi w obecności katalizatorów W równaniach takich reakcji wzór chemiczny katalizatora jest wskazany nad znakiem równości lub odwracalności, czasem razem z oznaczeniem warunków przepływu. Reakcje tego typu obejmują wiele reakcji rozkładu i łączenia. Niekatalityczne 2NO + O2 \u003d 2NO 2 to wiele reakcji zachodzących pod nieobecność katalizatorów.Są to na przykład reakcje wymiany i podstawienia.

Dla ostatniego 200 lat ludzkości badał właściwości substancji lepiej niż w całej historii rozwoju chemii. Oczywiście liczba substancji również szybko rośnie, co wynika przede wszystkim z rozwoju różnych metod pozyskiwania substancji.

W życiu codziennym spotykamy się z wieloma substancjami. Wśród nich są woda, żelazo, aluminium, plastik, soda, sól i wiele innych.

Substancje występujące w przyrodzie, takie jak tlen i azot zawarte w powietrzu, substancje rozpuszczone w wodzie i mające naturalne pochodzenie, nazywane są substancjami naturalnymi.

Aluminium, cynk, aceton, wapno, mydło, aspiryna, polietylen i wiele innych substancji nie występuje w naturze. Otrzymywane są w laboratorium i produkowane przez przemysł. Substancje sztuczne nie występują w przyrodzie, powstają z substancji naturalnych.

Niektóre substancje występujące w przyrodzie można również uzyskać w laboratorium chemicznym. Tak więc, gdy nadmanganian potasu jest podgrzewany, uwalnia się tlen, a gdy kreda jest podgrzewana - dwutlenek węgla. Naukowcy nauczyli się zamieniać grafit w diament, hodować kryształy rubinu, szafiru i malachitu.

Tak więc, wraz z substancjami pochodzenia naturalnego, istnieje ogromna różnorodność sztucznie stworzonych substancji, które nie występują w przyrodzie. Substancje, które nie występują w przyrodzie, są produkowane w różnych przedsiębiorstwach: fabryki, zakłady, kombajny itp.

W warunkach wyczerpywania się zasobów naturalnych naszej planety przed chemikami stoi teraz ważne zadanie: opracować i wdrożyć metody, dzięki którym możliwe będzie sztuczne otrzymywanie w laboratorium lub produkcji przemysłowej substancji będących analogami substancji naturalnych. Na przykład zasoby paliw kopalnych w przyrodzie wyczerpują się.

Może nadejść czas, kiedy zabraknie ropy i gazu ziemnego. Już teraz opracowywane są nowe rodzaje paliw, które byłyby równie wydajne, ale nie zanieczyszczałyby środowiska. Do tej pory ludzkość nauczyła się sztucznie pozyskiwać różne kamienie szlachetne, takie jak diamenty, szmaragdy, beryle.

Zbiorczy stan skupienia

Substancje mogą istnieć w kilku stanach skupienia, z których trzy znasz: stały, ciekły, gazowy. Na przykład woda w naturze występuje we wszystkich trzech stanach skupienia: stałe (w postaci lodu i śniegu), ciekłe (woda w stanie ciekłym) i gazowe (para wodna).

Znane są substancje, które nie mogą istnieć w normalnych warunkach we wszystkich trzech stanach skupienia. Przykładem tego jest dwutlenek węgla. W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Przy -79°C substancja ta „zamarza” i przechodzi w stały stan skupienia. Domowa (trywialna) nazwa takiej substancji to „suchy lód”. Nazwę tę nadano tej substancji ze względu na to, że „suchy lód” zamienia się w dwutlenek węgla bez topnienia, czyli bez przejścia w ciekły stan skupienia, który występuje np. w wodzie.

Można zatem wyciągnąć ważny wniosek. Kiedy substancja przechodzi z jednego stanu skupienia do drugiego, nie zmienia się w inne substancje. Sam proces jakiejś zmiany, transformacji, nazywa się zjawiskiem.

zjawiska fizyczne. Właściwości fizyczne substancji.

Zjawiska, w których substancje zmieniają stan skupienia, ale nie zamieniają się w inne substancje, nazywane są fizycznymi.

Każda pojedyncza substancja ma określone właściwości. Właściwości substancji mogą być różne lub podobne do siebie. Każda substancja jest opisana za pomocą zestawu właściwości fizycznych i chemicznych.

Weźmy na przykład wodę. Woda zamarza i zamienia się w lód w temperaturze 0°C, a wrze i zamienia się w parę w temperaturze +100°C. Zjawiska te są fizyczne, ponieważ woda nie zamieniła się w inne substancje, następuje tylko zmiana stanu skupienia. Te temperatury zamarzania i wrzenia są właściwościami fizycznymi charakterystycznymi dla wody.

Nazywa się właściwości substancji, które są określane za pomocą pomiarów lub wizualnie przy braku przekształcenia niektórych substancji w inne fizyczne

Odparowanie alkoholu, podobnie jak odparowanie wody- zjawiska fizyczne, substancje jednocześnie zmieniają stan skupienia. Po eksperymencie możesz się upewnić, że alkohol wyparuje szybciej niż woda – takie są właściwości fizyczne tych substancji.

Do głównych właściwości fizycznych substancji należą: stan skupienia, barwa, zapach, rozpuszczalność w wodzie, gęstość, temperatura wrzenia, temperatura topnienia, przewodność cieplna, przewodność elektryczna.

Takie właściwości fizyczne jak kolor, zapach, smak, kształt kryształów można określić wizualnie za pomocą zmysłów, a gęstość, przewodność elektryczną, temperaturę topnienia i wrzenia określa się mierząc. Informacje o właściwościach fizycznych wielu substancji są gromadzone w specjalnej literaturze, na przykład w podręcznikach.

Fizyczne właściwości substancji zależą od jej stanu skupienia. Na przykład gęstość lodu, wody i pary wodnej jest inna. Gazowy tlen jest bezbarwny, a ciekły tlen jest niebieski.

Znajomość właściwości fizycznych pomaga „rozpoznać” wiele substancji. Na przykład, miedź- jedyny czerwony metal. Tylko sól kuchenna ma słony smak. jod- prawie czarne ciało stałe, które po podgrzaniu zamienia się w purpurową parę. W większości przypadków, aby zdefiniować substancję, należy wziąć pod uwagę kilka jej właściwości.

Jako przykład scharakteryzujemy właściwości fizyczne wody:

• kolor - bezbarwny (w małej objętości)
• zapach - bezwonny
• stan skupienia - w normalnych warunkach płyn
• gęstość - 1 g/ml,
• temperatura wrzenia – +100°С
• temperatura topnienia - 0°С
• przewodność cieplna - niska
• przewodność elektryczna - czysta woda nie przewodzi prądu

Substancje krystaliczne i amorficzne

Opisując właściwości fizyczne ciał stałych, zwykle opisuje się strukturę substancji. Jeśli spojrzysz na próbkę soli kuchennej pod lupą, zauważysz, że sól składa się z wielu maleńkich kryształków. Bardzo duże kryształy można znaleźć również w osadach solnych.

Kryształy to ciała stałe, które mają kształt regularnych wielościanów.

Kryształy mogą mieć różne kształty i rozmiary. Kryształy niektórych substancji, takich jak stół Sól – krucha, łatwa do złamania. Kryształy są dość twarde. Na przykład jednym z najtwardszych minerałów jest diament.

Jeśli spojrzysz na kryształy soli pod mikroskopem, zauważysz, że wszystkie mają podobną strukturę. Jeśli weźmiemy pod uwagę na przykład cząsteczki szkła, to wszystkie będą miały inną strukturę - takie substancje nazywane są amorficznymi. Substancje amorficzne obejmują szkło, skrobię, bursztyn, wosk pszczeli.

Substancje amorficzne - substancje, które nie mają struktury krystalicznej

zjawiska chemiczne. Reakcja chemiczna.

Jeśli w zjawiskach fizycznych substancje z reguły zmieniają tylko stan skupienia, to w zjawiskach chemicznych niektóre substancje przekształcają się w inne substancje.

Oto kilka prostych przykładów: spalaniu zapałki towarzyszy zwęglenie drewna i wydzielanie się substancji gazowych, czyli następuje nieodwracalna przemiana drewna w inne substancje.

Inny przykład: z czasem rzeźby z brązu pokrywają się zielonym nalotem. To dlatego, że brąz zawiera miedź. Metal ten powoli wchodzi w interakcję z tlenem, dwutlenkiem węgla i wilgocią z powietrza, w wyniku czego na powierzchni rzeźby powstają nowe zielone substancje.

Zjawiska chemiczne - zjawiska przemiany jednej substancji w drugą

Proces interakcji substancji z powstawaniem nowych substancji nazywa się reakcją chemiczną. Reakcje chemiczne zachodzą wszędzie wokół nas. Reakcje chemiczne zachodzą w nas samych. W naszym organizmie nieustannie zachodzą przemiany wielu substancji, substancje reagują ze sobą, tworząc produkty reakcji. Tak więc w reakcji chemicznej zawsze występują substancje reagujące i substancje powstałe w wyniku reakcji.

• Reakcja chemiczna- proces interakcji substancji, w wyniku którego powstają nowe substancje o nowych właściwościach
• Odczynniki- substancje, które wchodzą w reakcję chemiczną
• Produkty- substancje powstałe w wyniku reakcji chemicznej

Reakcja chemiczna jest ogólnie reprezentowana przez schemat reakcji
ODCZYNNIKI -> PRODUKTY

gdzie odczynniki– substancje wyjściowe pobrane do reakcji; produkty- powstają nowe substancje w wyniku reakcji.

Każdemu zjawisku chemicznemu (reakcjom) towarzyszą pewne znaki, za pomocą których można odróżnić zjawiska chemiczne od fizycznych. Takie znaki obejmują zmianę koloru substancji, uwolnienie gazu, tworzenie się osadu, wydzielanie ciepła i emisję światła.

Wielu reakcjom chemicznym towarzyszy wydzielanie energii w postaci ciepła i światła. Z reguły takim zjawiskom towarzyszą reakcje spalania. W reakcjach spalania w powietrzu substancje reagują z tlenem zawartym w powietrzu. Na przykład metaliczny magnez rozbłyska i pali się w powietrzu jasnym, oślepiającym płomieniem. Dlatego w pierwszej połowie XX wieku do tworzenia fotografii używano lampy błyskowej magnezowej.

W niektórych przypadkach możliwe jest uwolnienie energii w postaci światła, ale bez wydzielania ciepła. Jeden z gatunków planktonu z Pacyfiku jest w stanie emitować jasnoniebieskie światło, wyraźnie widoczne w ciemności. Uwolnienie energii w postaci światła jest wynikiem reakcji chemicznej zachodzącej w organizmach tego typu planktonu.

CAŁKOWITY

• Istnieją dwie duże grupy substancji: substancje naturalne i
  sztuczne pochodzenie
• W normalnych warunkach substancje mogą znajdować się w trzech stanach skupienia
• Właściwości substancji, które są określane przez pomiary lub wizualnie podczas
  brak przemiany jednej substancji w inną nazywamy fizyczną
• Kryształy to ciała stałe, które mają kształt regularnych wielościanów.
• Substancje amorficzne - substancje, które nie mają struktury krystalicznej
• Zjawiska chemiczne - zjawiska przemiany jednej substancji w drugą
• Odczynniki to substancje, które wchodzą w reakcję chemiczną.
• Produkty - substancje powstałe w wyniku reakcji chemicznej
• Reakcjom chemicznym może towarzyszyć wydzielanie się gazu, opadów atmosferycznych, ciepła,
  Sveta; zmiana koloru substancji
• Spalanie jest złożonym fizykochemicznym procesem transformacji początkowej
  substancji do produktów spalania podczas reakcji chemicznej, której towarzyszy
  intensywne wydzielanie ciepła i światła (płomień)

Data publikacji 01.08.2013 18:41

Otaczający nas świat, z całym swoim bogactwem i różnorodnością, żyje według praw, które dość łatwo wyjaśnić przy pomocy takich nauk jak fizyka czy chemia. I nawet życie tak złożonego organizmu, jakim jest człowiek, opiera się wyłącznie na zjawiskach i procesach chemicznych.

Definicje i przykłady zjawisk chemicznych

Elementarnym przykładem jest podpalony czajnik. Po chwili woda zacznie się nagrzewać, a następnie zagotować. Usłyszymy charakterystyczny syk, z szyjki czajnika wystrzelą strumienie pary. Skąd to się wzięło, skoro oryginalnie nie było w naczyniach! Tak, ale woda w pewnej temperaturze zaczyna zamieniać się w gaz, zmienia swój stan skupienia z ciekłego na gazowy. Tych. pozostała ta sama woda, tylko teraz w postaci pary. Jest to zjawisko fizyczne.

I zobaczymy zjawiska chemiczne, jeśli włożymy torebkę liści herbaty do wrzącej wody. Woda w szklance lub innym naczyniu zmieni kolor na czerwono-brązowy. Nastąpi reakcja chemiczna: pod wpływem ciepła liście herbaty zaczną parować, uwalniając barwniki i właściwości smakowe właściwe tej roślinie. Otrzymamy nową substancję – napój o specyficznych, unikalnych cechach jakościowych. Jeśli dodamy tam kilka łyżek cukru, to się rozpuści (reakcja fizyczna), a herbata zrobi się słodka (reakcja chemiczna). Zjawiska fizyczne i chemiczne są zatem często powiązane i współzależne. Na przykład, jeśli ta sama torebka herbaty zostanie umieszczona w zimnej wodzie, nie zajdzie żadna reakcja, liście herbaty i woda nie będą wchodzić w interakcje, a cukier również nie będzie chciał się rozpuścić.

Tak więc zjawiska chemiczne to takie, w których niektóre substancje zamieniają się w inne (woda w herbatę, woda w syrop, drewno opałowe w popiół itp.) W przeciwnym razie zjawisko chemiczne nazywa się reakcją chemiczną.

Zjawiska fizyczne nazywane są zjawiskami, w których skład chemiczny substancji pozostaje taki sam, ale zmienia się stan skupienia, wielkość ciała, kształt itp. (zdeformowane źródło, zamarznięta woda, złamana na pół gałąź drzewa).

Warunki występowania i przebieg zjawisk chemicznych

Możemy ocenić, czy zjawiska chemiczne i fizyczne zachodzą na podstawie pewnych znaków i zmian, które obserwuje się w określonym ciele lub substancji. Tak więc większości reakcji chemicznych towarzyszą następujące „znaki identyfikacyjne”:

w wyniku lub w trakcie takiego osadu wytrąca się;

nastąpiła zmiana koloru substancji;

podczas spalania może wydzielać się gaz, np. tlenek węgla;

następuje absorpcja lub odwrotnie wydzielanie ciepła;

emisja światła jest możliwa.

Aby zaobserwować zjawiska chemiczne, tj. zachodzą reakcje, konieczne są pewne warunki:

reagujące substancje muszą być w kontakcie, stykać się ze sobą (tj. te same liście herbaty należy wlać do kubka wrzącej wody);

lepiej zmielić substancje, wtedy reakcja przebiegnie szybciej, interakcja nastąpi wcześniej (piasek cukrowy jest bardziej podatny na rozpuszczenie, stopienie w gorącej wodzie niż grudki);

aby doszło do wielu reakcji, konieczna jest zmiana reżimu temperaturowego reagujących składników, schłodzenie lub podgrzanie ich do określonej temperatury.

Zjawisko chemiczne można obserwować empirycznie. Ale możesz to opisać na papierze za pomocą równania chemicznego (równania reakcji chemicznej).

Niektóre z tych warunków sprawdzają się również przy występowaniu zjawisk fizycznych, na przykład zmiana temperatury lub bezpośredni kontakt przedmiotów, ciał ze sobą. Na przykład, jeśli uderzysz główkę gwoździa wystarczająco mocno młotkiem, może on się zdeformować, stracić swój zwykły kształt. Ale pozostanie wariatką. Lub po włączeniu lampy elektrycznej w sieci żarnik wolframowy w niej zacznie się nagrzewać i świecić. Jednak substancja, z której wykonana jest nić, pozostanie tym samym wolframem.

Opis procesów i zjawisk fizycznych odbywa się poprzez wzory fizyczne, rozwiązywanie problemów fizycznych.