Die Anwendung von Energie bringt Veränderungen in der Materie. In unserem Alltag sehen wir Stoffe, die sich verändern. Sehen wir uns einige Beispiele aus unserem täglichen Leben an, Sonne erwärmt die schneebedeckten Berge, die schmelzen und sich in Wasserquellen wie Flüsse, Seen und Teiche verwandeln, Feuer verwandelt rohes Gemüse/Fleisch in gekochte Nahrung, der Fluss verdunstet beim Erhitzen zu Wasserdampf, die in der oberen Atmosphäre kondensieren und sich in Wolken verwandeln, Treibstoff verbrennen, Limonade herstellen. Diese zeigen alle die Veränderungen, die in einer Substanz stattfinden. Wir können diese Veränderungen in zwei Typen einteilen: Physikalische Veränderung und chemische Veränderung .
Körperliche Veränderung
Zu den physikalischen Eigenschaften einer Substanz gehören Aussehen und beobachtbare Eigenschaften. Einige physikalische Eigenschaften sind Farbe, Geruch, Geschmack, Löslichkeit, Schmelz- und Siedepunkte, Steifigkeit usw.
Bei der physikalischen Veränderung wird die Form der Materie verändert, aber ihre chemische Zusammensetzung bleibt gleich. Mit anderen Worten, bei körperlicher Veränderung wird keine neue Substanz gebildet.
Beispiel:
- Nehmen Sie etwas Wasser in eine Porzellanschale und mischen Sie etwas Salz hinein. Probieren Sie die Lösung. Sie werden es salzig finden. Erhitzen Sie nun die Schüssel, bis alles Wasser verdunstet ist. Schmecken Sie die weißen Rückstände, die zurückbleiben. Sie werden feststellen, dass der weiße Rückstand ein gewöhnliches Salz ist. Dies beweist, dass durch das Auflösen von Salz in Wasser keine neue Substanz entsteht und es sich um eine physikalische Veränderung handelt.
- Kreide brechen.
- Zerreißen von Papier.
- Verdunstung oder Gefrieren von Wasser.
- Die Magnetisierung von Eisenstangen.
- Dehnung eines Gummibandes.
Merkmale einer körperlichen Veränderung
- Im Allgemeinen ist eine körperliche Veränderung vorübergehend und kann durch eine Änderung des Zustands rückgängig gemacht werden.
- Es bildete sich keine neue Substanz, daher keine Änderung der Masse einer physikalisch veränderten Substanz.
- Lediglich physikalische Eigenschaften eines Stoffes ändern sich wie Größe, Farbe, Zustand oder Form.
Chemische Veränderung
Eine chemische Veränderung ist eine dauerhafte Veränderung, bei der der ursprüngliche Stoff seine eigene Zusammensetzung und Eigenschaften verliert. Bei dieser Veränderung entstehen ein oder mehrere neue Stoffe mit unterschiedlicher Zusammensetzung und Eigenschaften.
Beispiel:
- Beim Verbrennen von Papier entstehen neue Substanzen wie Asche, Rauch, Kohlendioxid und Wasserdampf. Die Papiermoleküle verbinden sich in Gegenwart von Sauerstoff in der Luft und verändern sich, um Moleküle dieser neuen Substanzen zu bilden. Die Veränderung ist hier dauerhaft und kann nicht rückgängig gemacht werden, daher ist das Verbrennen von Papier eine chemische Veränderung.
- Fermentation.
- Reifung von Früchten.
- Rosten von Eisen.
Merkmale der chemischen Veränderung
- Chemische Veränderungen sind dauerhaft und irreversibel.
- Bei einer chemischen Veränderung entstehen ein oder mehrere neue Stoffe, deren Zusammensetzung und Eigenschaften sich vom ursprünglichen Stoff unterscheiden.
- Die Masse der Substanz, die einer chemischen Veränderung unterzogen wird, wird verändert, aber die Gesamtmasse, die an einer chemischen Veränderung beteiligt ist, bleibt gleich (Masse wird weder erzeugt noch zerstört).
Frage : Ist die Zubereitung eines gemischten Fruchtsmoothies mit einem Mixer eine physikalische oder eine chemische Veränderung?
Antwort: Es handelt sich um eine physikalische Veränderung, da Form und Größe der Fruchtstücke verändert werden, die chemische Komponente jedoch unverändert bleibt.
Chemische Reaktionen
Eine chemische Veränderung wird auch als chemische Reaktion bezeichnet. Eine chemische Reaktion ist die Umwandlung eines Stoffes in einen neuen Stoff mit einer anderen chemischen Identität. Chemische Reaktionen setzen Wärme oder andere Energie frei oder absorbieren sie oder können Gase, Gerüche, Farben oder Geräusche erzeugen. Wenn Sie keinen dieser Hinweise sehen, ist wahrscheinlich eine körperliche Veränderung aufgetreten. Die Stoffe, die bei einer Reaktion miteinander reagieren, heißen Edukte und die durch die Reaktion entstehenden neuen Stoffe heißen Produkte.
Unten sind zwei chemische Reaktionen. (1) Die Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff erzeugt Wasser. Wasserstoff und Sauerstoff sind die beiden Reaktanten und Wasser ist das Produkt (2) Die Reaktion von Kohlenstoff mit Sauerstoff zur Erzeugung von Kohlendioxid. Kohlenstoff und Sauerstoff sind zwei Reaktanten und Kohlendioxid ist das Produkt.
Während einer chemischen Veränderung oder chemischen Reaktion ordnen sich Atome in den Molekülen der Reaktanten neu an, um ein oder mehrere Produkte zu bilden. Chemische Gleichungen werden verwendet, um chemische Reaktionen symbolisch darzustellen.
Wenn die chemische Reaktion mit Symbolen und Formeln für die an der Reaktion beteiligten Reaktanten und Produkte dargestellt wird, spricht man von einer chemischen Gleichung. Beispiel: chemische Gleichung für die Reaktion von Kohlenstoff mit Sauerstoff zu Kohlendioxid.
C + O 2 -> CO 2
Erforderliche Bedingungen, damit eine chemische Reaktion stattfinden kann:
- Oberfläche: Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist langsam, wenn die Oberfläche der Reaktanten klein ist, da die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts zwischen den Reaktanten geringer ist. Wenn die Oberfläche groß ist, erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit. Zum Beispiel reagiert Calciumcarbonat in Pulverform im Labor viel schneller mit verdünnter Salzsäure als die Kalkbrocken.
- Katalysator: Ein Katalysator beschleunigt eine Reaktion, daher wird er einer Reaktion zugesetzt, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne dabei verbraucht zu werden. Beispielsweise wirken Enzyme in unserem Körper als Katalysatoren, da sie die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen in einer Zelle oder außerhalb einer Zelle beschleunigen.
- Druck: Einige chemische Reaktionen finden erst nach Anwendung von Druck statt. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Ammoniak im Haber-Verfahren die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Stickstoff und Wasserstoff durch die Verwendung von sehr hohem Druck erhöht.
- Hitze: Verschiedene Reaktionen finden nur unter einer bestimmten Temperatur statt. Wenn den Reaktanten Wärme zugeführt wird, reagieren sie. Wir verwenden im Labor einen Brenner oder eine Heizplatte, um die Geschwindigkeit von Reaktionen zu erhöhen, die bei Raumtemperatur langsam reagieren. In vielen Fällen wird eine Temperaturerhöhung von nur 10 °C die Reaktionsgeschwindigkeit ungefähr verdoppeln.
- Licht: Licht ist auch einer der Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit stimulieren, außerdem gibt es einige Reaktionen, die nur in Gegenwart von Licht stattfinden. Bestes Beispiel ist hier die Photosynthese. Eine chemische Reaktion, die damit beginnt, dass Licht als Energieform absorbiert wird, wird als photochemische Reaktion bezeichnet.
