Enerjinin uygulanması maddede değişiklikler getirir. Günlük hayatımızda maddelerin değişime uğradığını görürüz. Günlük hayatımızdan birkaç örnek verelim, güneş ısınarak karlı dağları eriterek nehir, göl, gölet gibi su kaynaklarına dönüşür, ateş çiğ sebzeleri/eti pişmiş gıdaya dönüştürür, nehir ısındığında buharlaşarak su buharına dönüşür, üst atmosferde yoğunlaşıp bulutlara dönüşen, yakıt yakan, limonata yapan. Bunların hepsi bir maddede meydana gelen değişiklikleri gösterir. Bu değişimleri iki türe ayırabiliriz: Fiziksel değişim ve kimyasal değişim .
Fiziksel değişim
Bir maddenin fiziksel özellikleri, görünüş ve gözlemlenebilir özellikleri içerir. Bazı fiziksel özellikler renk, koku, tat, çözünürlük, erime ve kaynama noktaları, sertlik vb.
Fiziksel değişimde maddenin şekli değişir ama kimyasal bileşimi aynı kalır. Yani fiziksel değişimde yeni madde oluşmaz.
Örnek:
- Porselen bir kaba biraz su alın ve içine biraz tuz karıştırın. Çözümü tadın. Tuzlu bulacaksınız. Şimdi tüm su buharlaşana kadar çanağı ısıtın. Geride kalan beyaz kalıntıyı tadın. Beyaz tortunun sıradan bir tuz olduğunu göreceksiniz. Bu da tuzun suda çözünmesiyle yeni bir maddenin oluşmadığını ve bunun fiziksel bir değişim olduğunu kanıtlar.
- Tebeşir kırma.
- Kağıdın yırtılması.
- Suyun buharlaşması veya donması.
- Demir çubuğun mıknatıslanması.
- Bir lastik bandın gerilmesi.
Fiziksel değişimin özellikleri
- Genel olarak, fiziksel bir değişiklik geçicidir ve durumu değiştirerek geri alınabilir.
- Fiziksel değişime uğrayan bir maddenin kütlesinde yeni bir madde oluşmadığı için kütlesinde de bir değişiklik olmaz.
- Bir maddenin yalnızca boyutu, rengi, durumu veya şekli gibi fiziksel özellikleri değişir.
Kimyasal değişim
Kimyasal değişim, orijinal maddenin kendi bileşimini ve özelliklerini kaybettiği kalıcı bir değişimdir. Bu değişim sırasında farklı bileşim ve özelliklere sahip bir veya daha fazla yeni madde oluşur.
Örnek:
- Kâğıdın yanması kül, duman, karbondioksit ve su buharı gibi yeni maddeler üretir. Kâğıdın molekülleri havadaki oksijenin varlığında birleşerek değişime uğrayarak bu yeni maddelerin molekülünü oluşturur. Buradaki değişim kalıcıdır ve geri alınamaz, dolayısıyla kağıdın yanması kimyasal bir değişimdir.
- Fermantasyon.
- Meyvelerin olgunlaşması.
- Demirin paslanması.
Kimyasal değişimin özellikleri
- Kimyasal değişim kalıcıdır ve geri döndürülemez.
- Kimyasal değişimde, orijinal maddeden farklı bileşim ve özelliklere sahip bir veya daha fazla yeni madde oluşur.
- Kimyasal değişime uğrayan maddenin kütlesi değişir, ancak kimyasal değişime uğrayan toplam kütle aynı kalır (kütle ne yaratılır ne de yok edilir).
Soru : Blender ile karışık meyveli smoothie yapmak fiziksel değişim midir yoksa kimyasal değişim midir?
Cevap: Meyve tanelerinin şekli ve büyüklüğü değiştiği için fiziksel bir değişimdir fakat kimyasal bileşen değişmeden kalır.
Kimyasal Reaksiyonlar
Kimyasal değişime kimyasal reaksiyon da denir. Kimyasal reaksiyon , bir maddenin farklı bir kimyasal kimliğe sahip yeni bir maddeye dönüşmesidir. Kimyasal reaksiyonlar ısı veya diğer enerjileri serbest bırakır veya emer veya gaz, koku, renk veya ses üretebilir. Bu belirtilerden herhangi birini görmüyorsanız, muhtemelen fiziksel bir değişiklik meydana gelmiştir. Bir tepkimede birbirleriyle tepkimeye giren maddelere girenler , tepkime sonucu oluşan yeni maddelere de ürünler denir.
Aşağıda iki kimyasal reaksiyon verilmiştir. (1) Hidrojenin oksijenle reaksiyonu su üretir. Hidrojen ve oksijen iki reaktandır ve Su üründür (2) Karbonun oksijenle reaksiyona girerek karbondioksit üretmesi. Karbon ve Oksijen iki reaktandır ve Karbon dioksit üründür.
Kimyasal değişim veya kimyasal reaksiyon sırasında, reaktanların moleküllerindeki atomlar bir veya daha fazla ürün oluşturmak için kendilerini yeniden düzenlerler. Kimyasal Denklemler , kimyasal reaksiyonları sembolik olarak temsil etmek için kullanılır.
Kimyasal reaksiyon, reaksiyonda yer alan reaktanlar ve ürünler için semboller ve formüller kullanılarak temsil edildiğinde buna Kimyasal Denklem denir. Örnek: Karbon dioksit vermek için oksijenle reaksiyona giren karbon için kimyasal denklem.
C + O 2 —> CO 2
Kimyasal Reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli koşullar:
- Yüzey Alanı: Reaktanların yüzey alanı küçükse, reaktanlar arasında daha az temas şansı olacağından kimyasal reaksiyonun hızı yavaştır. Yüzey alanı büyükse reaksiyon hızı artar. Örneğin, laboratuvarda toz haline getirilmiş kalsiyum karbonat formu, seyreltik hidroklorik asitle kireçtaşı topaklarından çok daha hızlı reaksiyona girer.
- Katalizör: Bir katalizör bir reaksiyonu hızlandırır, bu nedenle işlemde tüketilmeden reaksiyon hızını artırmak için reaksiyona eklenir. Örneğin vücudumuzdaki enzimler, hücre içinde veya hücre dışında gerçekleşen kimyasal reaksiyonların hızını artırdıkları için katalizör görevi görürler.
- Basınç: Bazı kimyasal reaksiyonlar yalnızca basınç uygulandıktan sonra gerçekleşir. Örneğin Haber prosesinde amonyak üretiminde nitrojen ve hidrojen arasındaki reaksiyon hızı çok yüksek basınç kullanılarak arttırılır.
- Isı: Çeşitli reaksiyonlar sadece belirli bir sıcaklıkta gerçekleşir. Reaktanlara ısı verildiğinde reaksiyona girerler. Oda sıcaklığında yavaş reaksiyona giren reaksiyonların hızını artırmak için laboratuvarda bir brülör veya sıcak plaka kullanıyoruz. Çoğu durumda, sıcaklıktaki yalnızca 10°C'lik bir artış, reaksiyon hızını yaklaşık olarak iki katına çıkarır.
- Işık: Işık da reaksiyon hızını artıran faktörlerden biridir, ayrıca sadece ışık varlığında gerçekleşen bazı reaksiyonlar vardır. Buradaki en iyi örnek fotosentezdir. Işığın bir enerji formu olarak emilmesiyle başlayan kimyasal reaksiyona fotokimyasal reaksiyon denir.
