L'application d'énergie apporte des changements dans la matière. Dans notre vie de tous les jours, nous voyons des substances subir des modifications. Voyons quelques exemples de notre vie quotidienne, le soleil chauffe les montagnes enneigées, qui fondent et se transforment en sources d'eau comme les rivières, les lacs et les étangs, le feu transforme les légumes crus/la viande en aliments cuits, la rivière en chauffant s'évapore en vapeur d'eau, qui se condensent dans la haute atmosphère et se transforment en nuages, en brûlant du carburant, en faisant de la limonade. Ceux-ci montrent tous les changements qui se produisent dans une substance. Nous pouvons classer ces changements en deux types : changement physique et changement chimique .
Changement physique
Les propriétés physiques d'une substance comprennent l'apparence et les propriétés observables. Certaines propriétés physiques sont la couleur, l'odeur, le goût, la solubilité, les points de fusion et d'ébullition, la rigidité, etc.
Dans le changement physique, la forme de la matière est modifiée mais sa composition chimique reste la même. En d'autres termes, aucune nouvelle substance n'est formée lors d'un changement physique.
Exemple:
- Prenez de l'eau dans un plat en porcelaine et mélangez-y du sel. Goûtez la solution. Vous le trouverez salé. Faites maintenant chauffer le plat jusqu'à ce que toute l'eau s'évapore. Goûtez le résidu blanc laissé derrière. Vous constaterez que le résidu blanc est un sel commun. Cela prouve qu'aucune nouvelle substance n'est formée en dissolvant du sel dans l'eau et qu'il s'agit d'un changement physique.
- Cassage de craie.
- Déchirure de papier.
- Évaporation ou congélation de l'eau.
- L'aimantation d'une barre de fer.
- Étirement d'un élastique.
Caractéristiques d'un changement physique
- Généralement, un changement physique est temporaire et peut être inversé en modifiant la condition.
- Aucune nouvelle substance ne s'est formée, donc aucune modification de la masse d'une substance subissant une modification physique.
- Seules les propriétés physiques d'une substance changent comme sa taille, sa couleur, son état ou sa forme.
Changement chimique
Un changement chimique est un changement permanent dans lequel la substance d'origine perd sa propre composition et ses propriétés. Au cours de ce changement, une ou plusieurs nouvelles substances se forment avec une composition et des propriétés différentes.
Exemple:
- La combustion du papier produit de nouvelles substances telles que des cendres, de la fumée, du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Les molécules de papier en présence d'oxygène dans l'air se combinent et subissent des modifications pour former la molécule de ces nouvelles substances. Le changement ici est permanent et ne peut pas être inversé, donc la combustion du papier est un changement chimique.
- Fermentation.
- Maturation des fruits.
- Rouille de fer.
Caractéristiques du changement chimique
- Le changement chimique est permanent et irréversible.
- Lors d'un changement chimique, une ou plusieurs nouvelles substances sont formées avec une composition et des propriétés différentes de la substance d'origine.
- La masse de la substance qui subit un changement chimique est modifiée, mais la masse totale impliquée dans un changement chimique reste la même (la masse n'est ni créée ni détruite).
Question : La préparation d'un smoothie aux fruits mélangés à l'aide d'un mélangeur est-elle un changement physique ou un changement chimique ?
Réponse : Il s'agit d'un changement physique car la forme et la taille des morceaux de fruits sont modifiées, mais le composant chimique reste inchangé.
Réactions chimiques
Un changement chimique est aussi appelé réaction chimique. Une réaction chimique est le changement d'une substance en une nouvelle qui a une identité chimique différente. Les réactions chimiques libèrent ou absorbent de la chaleur ou une autre énergie ou peuvent produire un gaz, une odeur, une couleur ou un son. Si vous ne voyez aucune de ces indications, un changement physique s'est probablement produit. Les substances qui réagissent les unes avec les autres dans une réaction sont appelées réactifs et les nouvelles substances produites par la réaction sont appelées produits.
Voici deux réactions chimiques. (1) La réaction de l'hydrogène avec l'oxygène produit de l'eau. L'hydrogène et l'oxygène sont les deux réactifs et l'eau est le produit (2) La réaction du carbone avec l'oxygène pour produire du dioxyde de carbone. Le carbone et l'oxygène sont deux réactifs et le dioxyde de carbone est le produit.
Lors d'un changement chimique ou d'une réaction chimique, les atomes des molécules des réactifs se réarrangent pour former un ou plusieurs produits. Les équations chimiques sont utilisées pour représenter symboliquement la réaction chimique.
Lorsque la réaction chimique est représentée à l'aide de symboles et de formules pour les réactifs et les produits impliqués dans la réaction, elle est appelée équation chimique. Exemple : équation chimique du carbone réagissant avec l'oxygène pour donner du dioxyde de carbone.
C + O 2 -> CO 2
Conditions requises pour que la réaction chimique se produise :
- Surface: La vitesse d'une réaction chimique est lente si la surface des réactifs est petite car il y aura moins de chance de contact entre les réactifs. Si la surface est grande, la vitesse de réaction augmente. Par exemple, en laboratoire, le carbonate de calcium sous forme de poudre réagit beaucoup plus rapidement avec l'acide chlorhydrique dilué que les morceaux de calcaire.
- Catalyseur : un catalyseur accélère une réaction, il est donc ajouté dans une réaction pour augmenter la vitesse de réaction sans être consommé dans le processus. Par exemple, les enzymes de notre corps agissent comme des catalyseurs car elles accélèrent la vitesse des réactions chimiques dans une cellule ou à l'extérieur d'une cellule.
- Pression : Certaines réactions chimiques ne se produisent qu'après l'application d'une pression. Par exemple, dans la fabrication de l'ammoniac dans le procédé Haber, la vitesse de réaction entre l'azote et l'hydrogène est augmentée par l'utilisation d'une pression très élevée.
- Chaleur : Diverses réactions ne se produisent qu'à une certaine température. Lorsque la chaleur est fournie aux réactifs, ils entrent en réaction. On utilise un brûleur ou une plaque chauffante en laboratoire pour augmenter la vitesse des réactions qui réagissent lentement à température ambiante. Dans de nombreux cas, une augmentation de la température de seulement 10°C doublera approximativement la vitesse d'une réaction.
- Lumière : La lumière est également l'un des facteurs qui stimulent la vitesse de réaction. Il existe également certaines réactions qui ne se produisent qu'en présence de lumière. Le meilleur exemple ici est la photosynthèse. Une réaction chimique qui commence par l'absorption de la lumière sous forme d'énergie est appelée réaction photochimique .
