De toepassing van energie brengt veranderingen in de materie met zich mee. In ons dagelijks leven zien we dat stoffen veranderingen ondergaan. Laten we een paar voorbeelden uit ons dagelijks leven zien, de zon verwarmt de besneeuwde bergen, die smelten en verandert in waterbronnen zoals rivieren, meren en vijvers, vuur verandert de rauwe groenten/vlees in gekookt voedsel, de rivier verdampt bij verhitting in waterdamp, die condenseren in de bovenste atmosfeer en veranderen in wolken, brandstof verbranden, limonade maken. Deze tonen allemaal de veranderingen die plaatsvinden in een stof. We kunnen deze veranderingen in twee typen indelen: fysieke verandering en chemische verandering .
Fysieke verandering
Fysische eigenschappen van een stof omvatten uiterlijk en waarneembare eigenschappen. Sommige fysieke eigenschappen zijn kleur, geur, smaak, oplosbaarheid, smelt- en kookpunten, stijfheid enz.
Bij fysieke verandering verandert de vorm van materie, maar de chemische samenstelling blijft hetzelfde. Met andere woorden, er wordt geen nieuwe substantie gevormd in fysieke verandering.
Voorbeeld:
- Neem wat water in een porseleinen schaal en meng er wat zout door. Proef de oplossing. Je zult het zout vinden. Verwarm nu de schaal tot al het water is verdampt. Proef de achtergebleven witte resten. U zult zien dat het witte residu een gewoon zout is. Dit bewijst dat er geen nieuwe stof wordt gevormd door het oplossen van zout in water en het is een fysieke verandering.
- Breken van krijt.
- Papier scheuren.
- Verdamping of bevriezing van water.
- De magnetisatie van ijzeren staaf.
- Uitrekken van een rubberen band.
Kenmerken van een fysieke verandering
- Over het algemeen is een fysieke verandering tijdelijk en kan deze worden teruggedraaid door de toestand te veranderen.
- Er werd geen nieuwe substantie gevormd, dus geen verandering in de massa van een substantie die fysieke verandering ondergaat.
- Alleen fysieke eigenschappen van een stof veranderen, zoals de grootte, kleur, staat of vorm.
Chemische verandering
Een chemische verandering is een blijvende verandering waarbij de oorspronkelijke stof zijn eigen samenstelling en eigenschappen verliest. Tijdens deze verandering worden een of meer nieuwe stoffen gevormd met verschillende samenstelling en eigenschappen.
Voorbeeld:
- Verbranding van papier produceert nieuwe stoffen zoals as, rook, kooldioxide en waterdamp. De moleculen van papier in aanwezigheid van zuurstof in de lucht combineren en ondergaan veranderingen om moleculen van deze nieuwe stoffen te vormen. De verandering hier is permanent en kan niet ongedaan worden gemaakt, dus het verbranden van papier is een chemische verandering.
- Fermentatie.
- Rijpen van fruit.
- Roesten van ijzer.
Kenmerken van chemische verandering
- Chemische verandering is permanent en onomkeerbaar.
- Bij een chemische verandering worden een of meer nieuwe stoffen gevormd waarvan de samenstelling en eigenschappen verschillen van de oorspronkelijke stof.
- De massa van de stof die een chemische verandering ondergaat, verandert, maar de totale massa die bij een chemische verandering betrokken is, blijft hetzelfde (massa wordt niet gecreëerd of vernietigd).
Vraag : Is het maken van een gemengde fruitsmoothie met een blender een fysieke verandering of een chemische verandering?
Antwoord: Het is een fysieke verandering omdat de vorm en grootte van de stukjes fruit zijn veranderd, maar de chemische component blijft ongewijzigd.
Chemische reacties
Een chemische verandering wordt ook wel een chemische reactie genoemd. Een chemische reactie is de verandering van een stof in een nieuwe met een andere chemische identiteit. Bij chemische reacties komt warmte of andere energie vrij of wordt deze geabsorbeerd of kan een gas, geur, kleur of geluid ontstaan. Als u geen van deze indicaties ziet, is er waarschijnlijk een fysieke verandering opgetreden. De stoffen die in een reactie met elkaar reageren, worden reactanten genoemd en de nieuwe stoffen die door de reactie worden geproduceerd, worden producten genoemd.
Hieronder staan twee chemische reacties. (1) De reactie van waterstof met zuurstof produceert water. Waterstof en zuurstof zijn de twee reactanten en water is het product (2) De reactie van koolstof met zuurstof om koolstofdioxide te produceren. Koolstof en zuurstof zijn twee reactanten en koolstofdioxide is het product.
Tijdens chemische verandering of chemische reactie herschikken atomen in de moleculen van de reactanten zichzelf om een of meer producten te vormen. Chemische vergelijkingen worden gebruikt om chemische reacties symbolisch weer te geven.
Wanneer de chemische reactie wordt weergegeven met symbolen en formules voor de reactanten en producten die bij de reactie betrokken zijn, wordt dit chemische vergelijking genoemd. Voorbeeld: chemische vergelijking voor koolstof die reageert met zuurstof om koolstofdioxide te geven.
C + O 2 -> CO 2
Voorwaarden die nodig zijn om een chemische reactie te laten plaatsvinden:
- Oppervlakte: De snelheid van een chemische reactie is traag als het oppervlak van de reactanten klein is, omdat er minder kans is op contact tussen de reactanten. Als het oppervlak groot is, neemt de reactiesnelheid toe. In het laboratorium reageert calciumcarbonaat in poedervorm bijvoorbeeld veel sneller met verdund zoutzuur dan de brokken kalksteen.
- Katalysator: Een katalysator versnelt een reactie en wordt daarom toegevoegd aan een reactie om de reactiesnelheid te verhogen zonder dat deze tijdens het proces wordt verbruikt. Enzymen in ons lichaam werken bijvoorbeeld als katalysatoren omdat ze de snelheid van chemische reacties in een cel of buiten een cel versnellen.
- Druk: Sommige chemische reacties treden alleen op na het uitoefenen van druk. Bij de productie van ammoniak in het Haber-proces wordt bijvoorbeeld de reactiesnelheid tussen de stikstof en waterstof verhoogd door het gebruik van zeer hoge druk.
- Warmte: verschillende reacties vinden alleen plaats onder een bepaalde temperatuur. Wanneer warmte aan de reactanten wordt toegevoerd, gaan ze in reactie. In het laboratorium gebruiken we een brander of een hete plaat om de snelheid van reacties te verhogen die bij kamertemperatuur langzaam reageren. In veel gevallen zal een temperatuurstijging van slechts 10°C de reactiesnelheid ongeveer verdubbelen.
- Licht: Licht is ook een van de factoren die de reactiesnelheid stimuleren, er zijn ook enkele reacties die alleen plaatsvinden in aanwezigheid van licht. Het beste voorbeeld hier is fotosynthese. Een chemische reactie die begint met het absorberen van licht als een vorm van energie, wordt fotochemische reactie genoemd.
