FYZICKÉ ZMENY: TYPY A ICH VLASTNOSTI, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

Tieto fyzické zmeny sú tie, v ktorých je pozorovaná zmena v danom odbore bez potreby zmeny jeho povahu; to znamená, bez toho, aby došlo k zlomeniu alebo tvorbe chemických väzieb. Preto za predpokladu, že látka A musí mať rovnaké chemické vlastnosti pred a po fyzickej zmene.

Bez fyzických zmien by neexistovali rôzne formy, ktoré môžu určité objekty získať; svet by bol statickým a štandardizovaným miestom. Aby sa mohli vyskytnúť, je potrebný účinok energie na hmotu, buď v režime tepla, žiarenia alebo tlaku; tlak, ktorý je možné vyvinúť mechanicky našimi vlastnými rukami.

Tesárstvo. Zdroj: Pixabay

Napríklad v stolárskej dielni môžete pozorovať fyzické zmeny, ktorým drevo prechádza. Píly, kefy, drážky a diery, klince atď. Sú základnými prvkami, aby sa drevo z kameňa a pomocou stolárskych techník mohlo zmeniť na umelecké dielo; ako kus nábytku, mriežky alebo vyrezávané skrinky.

Ak sa drevo považuje za látku A, po dokončení nábytku v podstate nepodlieha žiadnej chemickej transformácii (aj keď je jeho povrch chemicky ošetrený). Ak je tento kus nábytku rozdrvený na hrsť pilín, molekuly v lese zostanú nezmenené.

Molekula celulózy stromu, z ktorého bolo drevo vyrezané, prakticky nemení svoju štruktúru počas tohto procesu.

Keby bol nábytok v ohni, jeho molekuly by reagovali s kyslíkom vo vzduchu a rozložili by sa na uhlík a vodu. V tejto situácii by nastala chemická zmena, pretože po spaľovaní by sa vlastnosti zvyšku líšili od vlastností nábytku.

Druhy chemických zmien a ich vlastnosti

nezvratný

Drevo v predchádzajúcom príklade môže podliehať fyzickým zmenám vo veľkosti. Môže byť laminovaná, rezaná, lemovaná atď., Ale nikdy sa nezvýši. V tomto zmysle môže drevo zväčšiť svoju plochu, ale nie svoj objem; ktoré sa naopak pri práci v dielni neustále znižujú.

Po narezaní sa už nemôže vrátiť do pôvodného tvaru, pretože drevo nie je elastickým materiálom; inými slovami, podlieha nezvratným fyzickým zmenám.

Pri tomto type zmeny sa hmota, hoci nemá žiadnu reakciu, nemôže vrátiť do pôvodného stavu.

Ďalším farebnejším príkladom je hranie so žltou a namodralou plastelínou. Keď ich miesime spolu a po tom, ako im dali tvar gule, ich farba sa zmení na zelenú. Aj keby ste mali formu, ktorá by ich vrátila do pôvodného tvaru, mali by ste dve zelené pruhy; modrá a žltá už nemohla byť oddelená.

Okrem týchto dvoch príkladov je možné uvažovať aj o vyfukovacích bublinách. Čím viac sú fúkané, ich objem sa zvyšuje. ale akonáhle je voľný, nemôže sa z neho zmenšiť vzduch.

obojstranný

Aj keď sa nekladie dôraz na ich primeraný opis, všetky zmeny stavu sú reverzibilné fyzické zmeny. Závisia od tlaku a teploty, ako aj od síl, ktoré držia častice pohromade.

Napríklad kocka ľadu v chladiči sa môže topiť, ak sa nechá stáť mimo mrazničky. Po chvíli tekutina nahradí ľad v malom priestore. Ak sa ten istý chladič vráti do mrazničky, tekutá voda stráca teplotu, až kým nezmrazí a znova sa nestane ľadovou kockou.

Tento jav je reverzibilný, pretože dochádza k absorpcii a uvoľňovaniu tepla vodou. To platí bez ohľadu na to, kde sa ukladá tekutá voda alebo ľad.

Hlavnou charakteristikou a rozdielom medzi reverzibilnou a nezvratnou fyzikálnou zmenou je to, že v prvom prípade sa látka (voda) posudzuje sama o sebe; zatiaľ čo v druhom sa uvažuje o fyzikálnom vzhľade materiálu (drevo, a nie celulózy a iné polyméry). V obidvoch prípadoch však chemická povaha zostáva konštantná.

Niekedy rozdiel medzi týmito typmi nie je jasný a v takýchto prípadoch je vhodné neklasifikovať fyzické zmeny a považovať ich za jednu.

Príklady fyzických zmien

V kuchyni

Vo vnútri kuchyne sa odohráva nespočetné množstvo fyzických zmien. Tvorba šalátu je s nimi nasýtená. Paradajky a zelenina sa nasekajú podľa želania a nezvratne upravia svoje pôvodné tvary. Ak sa k tomuto šalátu pridá chlieb, nakrájame ho na plátky alebo kúsky z bochníka vidieckeho chleba a rozotrite maslom.

Pomazanie chleba a masla je fyzická zmena, pretože sa mení jeho chuť, ale molekulárne zostáva nezmenená. Ak je opekaný iný chlieb, získa silnejšiu silu, chuť a farby. Tentoraz sa hovorí, že došlo k chemickej zmene, pretože nezáleží na tom, či je tento prípitok studený alebo nie: nikdy nezíska pôvodné vlastnosti.

Potraviny, ktoré sa homogenizujú v mixéri, tiež predstavujú príklady fyzikálnych zmien.

Na sladkej strane, keď sa čokoláda roztopí, je pozorované, že prechádza z pevného stavu do tekutého stavu. Príprava sirupov alebo cukroviniek, ktoré nezahŕňajú použitie tepla, tiež vstupuje do tohto typu zmien látok.

Nafukovacie hrady

Na detskom ihrisku v skorých hodinách sú niektoré plátna pozorované na podlahe, inertné. Po niekoľkých hodinách sú uložené ako hrad mnohých farieb, kde deti skočia dovnútra.

Táto náhla zmena objemu je spôsobená obrovskou hmotou vzduchu vháňaného dovnútra. Po zatvorení parku je hrad vypustený a zachránený; preto je to reverzibilná fyzická zmena.

Sklárske remeslá

Sklárske remeslá. Zdroj: Pixabay

Sklo sa pri vysokých teplotách roztopí a môže sa voľne zdeformovať, aby mu dodalo akýkoľvek dizajn. Napríklad na obrázku vyššie vidíte, ako sa formuje sklenený kôň. Akonáhle sklovitá pasta vychladne, stvrdne a ozdoba sa dokončí.

Tento proces je reverzibilný, pretože opätovným použitím teploty sa môžu získať nové tvary. Táto technika, ktorá sa nazýva fúkanie skla, vytvára mnoho sklenených ozdôb.

Diamantové rezanie a povrchová úprava minerálov

Brúsený diamant. Zdroj: Roman Köhler, z Wikimedia Commons Pri rezaní diamantu prechádza neustálymi fyzikálnymi zmenami, aby sa zväčšil povrch, ktorý odráža svetlo. Tento proces je nezvratný a dáva surovému diamantu pridanú a prehnanú ekonomickú hodnotu.

V prírode tiež vidíte, ako minerály prijímajú kryštalickejšie štruktúry; to znamená, že čelia v priebehu rokov.

Skladá sa z produktu fyzickej zmeny preskupenia iónov, ktoré tvoria kryštály. Napríklad pri lezení na horu je možné nájsť viac tvarovaných kremenných kameňov ako iné.

rozpustenie

Keď sa pevná látka rozpustná vo vode, ako je soľ alebo cukor, rozpustí, získa sa roztok so slanou alebo sladkou chuťou. Aj keď obidve tuhé látky „zmiznú“ vo vode a voda prechádza zmenou chuti alebo vodivosti, medzi rozpustenou látkou a rozpúšťadlom nedochádza k žiadnej reakcii.

Soľ (zvyčajne chlorid sodný), pozostáva z iónov Na ⁺ a Cl ^- . Vo vode sú tieto ióny solvatované molekulami vody; ale ióny nepodliehajú redukcii ani oxidácii.

To isté platí o molekulách sacharózy a fruktózy v cukre, ktoré pri interakcii s vodou neporušujú žiadne zo svojich chemických väzieb.

kryštalizácie

Termín kryštalizácia sa tu vzťahuje na pomalú tvorbu tuhej látky v kvapalnom médiu. Keď sa vrátime k príkladu cukru, keď sa jeho nasýtený roztok zahreje do varu, potom sa nechá odpočívať, molekuly sacharózy a fruktózy dostanú dosť času na to, aby sa správne usporiadali a vytvorili väčšie kryštály.

Tento proces je reverzibilný, ak sa znova dodáva teplo. V skutočnosti je to bežne používaná technika na čistenie kryštalizovaných látok od nečistôt prítomných v médiu.

Neónové svetlá

Neónové svetlá. Zdroj: Pexels

V neónových svetlách sa plyny (vrátane oxidu uhličitého, neónov a iných vzácnych plynov) zohrievajú prostredníctvom elektrického výboja. Molekuly plynu sa vzrušujú a podliehajú elektronickým prechodom, ktoré absorbujú a vyžarujú žiarenie, keď elektrický prúd prechádza plynom pri nízkom tlaku.

Aj keď plyny ionizujú, reakcia je reverzibilná a prakticky sa vracia do pôvodného stavu bez tvorby produktov. Neónové svetlo má výlučne červenú farbu, ale v populárnej kultúre je tento plyn nesprávne určený pre všetky svetlá vyrobené touto metódou, bez ohľadu na farbu alebo intenzitu.

svetielkovanie

Fosforescenčný ornament. Zdroj: Lưu Ly, z Wikimedia Commons V tejto chvíli môže vzniknúť debata medzi tým, či fosforesencia súvisí skôr s fyzickou alebo chemickou zmenou.

Emisia svetla je tu po absorpcii vysokoenergetického žiarenia, napríklad ultrafialového žiarenia, pomalšia. Farby sú výsledkom tejto emisie svetla spôsobenej elektronickými prechodmi v molekulách, ktoré tvoria ornament (horný obrázok).

Na jednej strane svetlo chemicky interaguje s molekulou a vzrušuje jej elektróny; a na druhej strane, akonáhle je svetlo emitované v tme, molekula nevykazuje žiadne prerušenie svojich väzieb, čo sa očakáva od akejkoľvek fyzikálnej interakcie.

Hovorí sa o reverzibilnej fyzikálno-chemickej zmene, pretože ak je ozdoba umiestnená na slnečné svetlo, reabsorbuje ultrafialové žiarenie, ktoré sa potom v tme uvoľňuje pomaly a s menšou energiou.

Referencie

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31. decembra 2018). Príklady fyzických zmien. Získané z: thinkco.com
2. Roberts, Calia. (11. mája 2018). 10 druhov fyzických zmien. Sciencing. Obnovené z: sciencing.com
3. Wikipedia. (2017). Fyzické zmeny. Obnovené z: en.wikipedia.org
4. Clackamas Community College. (2002). Rozdiel medzi chemickými a fyzikálnymi zmenami. Získané z: dl.clackamas.edu
5. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning.
6. Autor: Surbhi S. (7. októbra 2016). Rozdiel medzi fyzikálnymi zmenami a chemickými zmenami. Obnovené z: keydifferences.com