Utumiaji wa nishati huleta mabadiliko katika suala. Katika maisha yetu ya kila siku, tunaona vitu vinavyopitia mabadiliko. Hebu tuone mifano michache kutoka kwa maisha yetu ya kila siku, jua hupasha joto milima ya theluji, ambayo huyeyuka na kubadilika kuwa vyanzo vya maji kama mito, maziwa na madimbwi, moto hubadilisha mboga mbichi/nyama kuwa chakula kilichopikwa, mto unapopasha joto huvukiza na kuwa mvuke wa maji. ambayo huganda katika anga ya juu na kubadilika kuwa mawingu, kuchoma mafuta, kutengeneza limau. Haya yote yanaonyesha mabadiliko yanayofanyika katika dutu. Tunaweza kuainisha mabadiliko haya katika aina mbili: Mabadiliko ya kimwili na mabadiliko ya kemikali .
Mabadiliko ya Kimwili
Sifa za kimaumbile za dutu ni pamoja na mwonekano na mali zinazoonekana. Baadhi ya sifa za kimwili ni rangi, harufu, ladha, umumunyifu, viwango vya kuyeyuka na mchemko, uthabiti n.k.
Katika mabadiliko ya kimwili umbo la maada hubadilishwa lakini utungaji wake wa kemikali unabaki vile vile. Kwa maneno mengine, hakuna dutu mpya inayoundwa katika mabadiliko ya kimwili.
Mfano:
- Chukua maji kwenye bakuli la china na uchanganya chumvi kidogo ndani yake. Onja suluhisho. Utapata chumvi. Sasa pasha moto sahani hadi maji yote yaweyuke. Onja mabaki nyeupe yaliyoachwa nyuma. Utapata kwamba mabaki nyeupe ni chumvi ya kawaida. Hii inathibitisha kwamba hakuna dutu mpya inayoundwa kwa kufuta chumvi katika maji na ni mabadiliko ya kimwili.
- Kuvunjika kwa chaki.
- Kupasuka kwa karatasi.
- Uvukizi au kuganda kwa maji.
- magnetization ya chuma bar.
- Kunyoosha kwa bendi ya mpira.
Tabia za mabadiliko ya kimwili
- Kwa ujumla, mabadiliko ya kimwili ni ya muda na yanaweza kubadilishwa kwa kubadilisha hali hiyo.
- Hakuna dutu mpya iliyoundwa kwa hivyo hakuna mabadiliko katika wingi wa dutu inayopitia mabadiliko ya mwili.
- Sifa za kimaumbile pekee za dutu hubadilika kama saizi, rangi, hali au umbo lake.
Mabadiliko ya Kemikali
Mabadiliko ya kemikali ni mabadiliko ya kudumu ambayo dutu ya awali inapoteza utungaji wake na mali. Wakati wa mabadiliko haya dutu moja au zaidi huundwa na muundo na mali tofauti.
Mfano:
- Uchomaji wa karatasi huzalisha vitu vipya kama vile majivu, moshi, dioksidi kaboni na mvuke wa maji. Molekuli za karatasi katika uwepo wa oksijeni hewani huchanganyika na kufanyiwa mabadiliko na kuunda molekuli ya vitu hivi vipya. Mabadiliko hapa ni ya kudumu na hayawezi kubadilishwa, hivyo kuchoma karatasi ni mabadiliko ya kemikali.
- Uchachushaji.
- Uvunaji wa matunda.
- Kutua kwa chuma.
Tabia za mabadiliko ya kemikali
- Mabadiliko ya kemikali ni ya kudumu na hayawezi kutenduliwa.
- Katika mabadiliko ya kemikali dutu moja au zaidi mpya huundwa na muundo na mali tofauti na dutu ya asili.
- Wingi wa dutu ambayo hubadilika kemikali hubadilishwa hata hivyo jumla ya molekuli inayohusika katika mabadiliko ya kemikali hubakia sawa (wingi haujaundwa wala kuharibiwa).
Swali : Je, kutengeneza laini ya matunda mchanganyiko kwa kutumia blender ni mabadiliko ya kimwili au kemikali?
Jibu: Ni mabadiliko ya kimaumbile kwani umbo na ukubwa wa vipande vya matunda hubadilishwa lakini sehemu ya kemikali bado haijabadilika.
Athari za Kemikali
Mabadiliko ya kemikali pia huitwa mmenyuko wa kemikali. Mmenyuko wa kemikali ni mabadiliko ya dutu kuwa mpya ambayo ina utambulisho tofauti wa kemikali. Athari za kemikali hutoa au kunyonya joto au nishati nyingine au huweza kutoa gesi, harufu, rangi au sauti. Usipoona mojawapo ya viashiria hivi, kuna uwezekano wa kutokea mabadiliko ya kimwili. Dutu zinazoathiriana katika mmenyuko huitwa viitikio na vitu vipya vinavyozalishwa na mmenyuko huitwa bidhaa.
Chini ni athari mbili za kemikali. (1) Mwitikio wa hidrojeni ikiwa na oksijeni hutokeza maji.Hidrojeni na oksijeni ni viathiriwa viwili na Maji ni bidhaa (2) Mwitikio wa kaboni na oksijeni kutoa dioksidi kaboni. Kaboni na Oksijeni ni viathiriwa viwili na dioksidi kaboni ni bidhaa.
Wakati wa mabadiliko ya kemikali au mmenyuko wa kemikali, atomi katika molekuli za viitikio hujipanga upya ili kuunda bidhaa moja au zaidi. Milinganyo ya Kemikali hutumika kuwakilisha mmenyuko wa kemikali kiishara.
Wakati mmenyuko wa kemikali unawakilishwa kwa kutumia alama na fomula za viitikio na bidhaa zinazohusika katika mmenyuko basi huitwa Mlingano wa Kemikali. Mfano: mlingano wa kemikali kwa ajili ya kaboni inayoitikia na oksijeni kutoa Carbon dioksidi.
C + O 2 —> CO 2
Masharti yanayohitajika ili Mwitikio wa Kemikali kutokea:
- Eneo la Uso: Kasi ya mmenyuko wa kemikali ni polepole ikiwa eneo la uso la viitikio ni ndogo kwa vile kutakuwa na nafasi ndogo ya kugusana kati ya viitikio. Ikiwa eneo la uso ni kubwa basi kiwango cha mmenyuko huongezeka. Kwa mfano, katika umbo la poda la kalsiamu katika maabara humenyuka kwa kasi zaidi ikiwa na asidi hidrokloriki iliyoyeyushwa kuliko uvimbe wa chokaa.
- Kichocheo: Kichocheo huharakisha athari kwa hivyo huongezwa katika athari ili kuongeza kasi ya majibu bila kuliwa katika mchakato. Kwa mfano, vimeng'enya katika mwili wetu hufanya kazi kama vichocheo vinapoharakisha kasi ya athari za kemikali katika seli au nje ya seli.
- Shinikizo: Baadhi ya athari za kemikali hutokea tu baada ya kutumia shinikizo. Kwa mfano, katika utengenezaji wa amonia katika mchakato wa Haber kiwango cha mmenyuko kati ya nitrojeni na hidrojeni huongezeka kwa matumizi ya shinikizo la juu sana.
- Joto: Mmenyuko mbalimbali hufanyika tu chini ya joto fulani. Wakati joto hutolewa kwa viitikio basi huenda chini ya majibu. Tunatumia kichomea au sahani ya moto kwenye maabara ili kuongeza kasi ya majibu ambayo hutenda polepole kwenye joto la kawaida. Mara nyingi, ongezeko la joto la 10 ° C tu litakaribia mara mbili ya kiwango cha mmenyuko.
- Mwanga: Mwanga pia ni moja ya sababu zinazochochea kasi ya mmenyuko, pia kuna baadhi ya athari ambazo hupitia tu kuwepo kwa mwanga. Mfano bora hapa ni photosynthesis. Mmenyuko wa kemikali ambao huanza na mwanga kufyonzwa kama aina ya nishati huitwa mmenyuko wa picha .
