L'applicazione dell'energia porta cambiamenti nella materia. Nella nostra vita quotidiana, vediamo sostanze che subiscono cambiamenti. Vediamo alcuni esempi della nostra vita quotidiana, il sole riscalda le montagne innevate, che si sciolgono e si trasformano in fonti d'acqua come fiumi, laghi e stagni, il fuoco trasforma le verdure/carne crude in cibi cotti, il fiume riscaldandosi evapora in vapore acqueo, che si condensano nell'atmosfera superiore e si trasformano in nuvole, bruciando carburante, producendo limonata. Questi mostrano tutti i cambiamenti che avvengono in una sostanza. Possiamo classificare questi cambiamenti in due tipi: cambiamento fisico e cambiamento chimico .
Cambiamento fisico
Le proprietà fisiche di una sostanza includono l'aspetto e le proprietà osservabili. Alcune proprietà fisiche sono colore, odore, sapore, solubilità, punti di fusione e di ebollizione, rigidità ecc.
Nel cambiamento fisico la forma della materia viene alterata ma la sua composizione chimica rimane la stessa. In altre parole, nessuna nuova sostanza si forma nel cambiamento fisico.
Esempio:
- Prendi dell'acqua in un piatto di porcellana e mescola un po' di sale. Assaggia la soluzione. Lo troverai salato. Ora scalda il piatto fino a quando tutta l'acqua evapora. Assaggia il residuo bianco rimasto. Scoprirai che il residuo bianco è un comune sale. Ciò dimostra che nessuna nuova sostanza si forma sciogliendo il sale nell'acqua ed è un cambiamento fisico.
- Rompere il gesso.
- Strappo di carta.
- Evaporazione o congelamento dell'acqua.
- La magnetizzazione della barra di ferro.
- Allungamento di un elastico.
Caratteristiche di un cambiamento fisico
- Generalmente, un cambiamento fisico è temporaneo e può essere annullato modificando la condizione.
- Nessuna nuova sostanza formata quindi nessun cambiamento nella massa di una sostanza che subisce un cambiamento fisico.
- Solo le proprietà fisiche di una sostanza cambiano come la sua dimensione, colore, stato o forma.
Cambio chimico
Un cambiamento chimico è un cambiamento permanente in cui la sostanza originale perde la propria composizione e proprietà. Durante questo cambiamento si formano una o più nuove sostanze con composizione e proprietà diverse.
Esempio:
- La combustione della carta produce nuove sostanze come cenere, fumo, anidride carbonica e vapore acqueo. Le molecole di carta in presenza di ossigeno nell'aria si combinano e subiscono modifiche per formare molecole di queste nuove sostanze. Il cambiamento qui è permanente e non può essere annullato, quindi bruciare la carta è un cambiamento chimico.
- Fermentazione.
- Maturazione dei frutti.
- Ruggine di ferro.
Caratteristiche del cambiamento chimico
- Il cambiamento chimico è permanente e irreversibile.
- In una trasformazione chimica si formano una o più nuove sostanze con composizione e proprietà diverse dalla sostanza originaria.
- La massa della sostanza che subisce il cambiamento chimico viene alterata, tuttavia la massa totale coinvolta in un cambiamento chimico rimane la stessa (la massa non viene né creata né distrutta).
Domanda : Preparare un frullato di frutta mista usando un frullatore è un cambiamento fisico o chimico?
Risposta: Si tratta di un cambiamento fisico poiché la forma e la dimensione dei pezzi di frutta cambiano ma la componente chimica rimane invariata.
Reazioni chimiche
Un cambiamento chimico è anche chiamato reazione chimica. Una reazione chimica è il cambiamento di una sostanza in una nuova che ha una diversa identità chimica. Le reazioni chimiche rilasciano o assorbono calore o altra energia o possono produrre un gas, un odore, un colore o un suono. Se non vedi nessuna di queste indicazioni, è probabile che si sia verificato un cambiamento fisico. Le sostanze che reagiscono tra loro in una reazione sono chiamate reagenti e le nuove sostanze prodotte dalla reazione sono chiamate prodotti.
Di seguito sono riportate due reazioni chimiche. (1) La reazione dell'idrogeno con l'ossigeno produce acqua. L'idrogeno e l'ossigeno sono i due reagenti e l'acqua è il prodotto (2) La reazione del carbonio con l'ossigeno per produrre anidride carbonica. Carbonio e ossigeno sono due reagenti e l'anidride carbonica è il prodotto.
Durante il cambiamento chimico o la reazione chimica, gli atomi nelle molecole dei reagenti si riorganizzano per formare uno o più prodotti. Equazioni chimiche è usato per rappresentare simbolicamente la reazione chimica.
Quando la reazione chimica viene rappresentata utilizzando simboli e formule per i reagenti e i prodotti coinvolti nella reazione, allora si chiama equazione chimica. Esempio: equazione chimica per il carbonio che reagisce con l'ossigeno per dare anidride carbonica.
C + O 2 —> CO 2
Condizioni necessarie affinché avvenga la reazione chimica:
- Area superficiale: la velocità di una reazione chimica è lenta se l'area superficiale dei reagenti è piccola poiché ci saranno meno possibilità di contatto tra i reagenti. Se l'area superficiale è grande, la velocità di reazione aumenta. Ad esempio, in laboratorio la forma in polvere di carbonato di calcio reagisce molto più velocemente con l'acido cloridrico diluito rispetto ai grumi di calcare.
- Catalizzatore: un catalizzatore accelera una reazione, quindi viene aggiunto in una reazione per aumentare la velocità di reazione senza essere consumato nel processo. Ad esempio, gli enzimi nel nostro corpo agiscono come catalizzatori poiché accelerano la velocità delle reazioni chimiche in una cellula o all'esterno di una cellula.
- Pressione: alcune reazioni chimiche si verificano solo dopo l'applicazione della pressione. Ad esempio, nella produzione di ammoniaca nel processo Haber, la velocità di reazione tra l'azoto e l'idrogeno viene aumentata mediante l'uso di pressioni molto elevate.
- Calore: varie reazioni avvengono solo a una certa temperatura. Quando viene fornito calore ai reagenti, questi entrano in reazione. Usiamo un bruciatore o una piastra riscaldante in laboratorio per aumentare la velocità delle reazioni che reagiscono lentamente a temperatura ambiente. In molti casi, un aumento della temperatura di soli 10°C raddoppierà approssimativamente la velocità di una reazione.
- Luce: la luce è anche uno dei fattori che stimolano la velocità di reazione, inoltre ci sono alcune reazioni che subisce solo in presenza di luce. Il miglior esempio qui è la fotosintesi. Una reazione chimica che inizia con l'assorbimento della luce come forma di energia è chiamata reazione fotochimica .
