Ứng dụng của năng lượng mang lại những thay đổi trong vật chất. Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, chúng ta thấy các chất đang trải qua những thay đổi. Chúng ta hãy xem một vài ví dụ từ cuộc sống hàng ngày của chúng ta, ánh nắng mặt trời làm nóng những ngọn núi tuyết, làm tan chảy và biến đổi thành nguồn nước như sông, hồ và ao, lửa biến rau sống / thịt thành thức ăn chín, dòng sông khi đun nóng bốc hơi thành hơi nước, ngưng tụ trong bầu khí quyển trên cao và thay đổi thành mây, đốt cháy nhiên liệu, làm nước chanh. Tất cả đều cho thấy những thay đổi diễn ra trong một chất. Chúng ta có thể phân loại những thay đổi này thành hai loại: Thay đổi vật lý và thay đổi hóa học .
Thay đổi vật lý
Tính chất vật lý của một chất bao gồm hình dáng bên ngoài và các đặc tính quan sát được. Một số đặc tính vật lý là màu sắc, mùi, vị, độ hòa tan, điểm nóng chảy và sôi, độ cứng, v.v.
Trong sự thay đổi vật lý, dạng vật chất bị thay đổi nhưng thành phần hóa học của nó vẫn như cũ. Nói cách khác, không có chất mới nào được hình thành trong sự thay đổi vật chất.
Thí dụ:
- Lấy một ít nước trong một cái đĩa sành và trộn một ít muối vào đó. Nếm thử dung dịch. Bạn sẽ thấy nó có vị mặn. Bây giờ làm nóng món ăn cho đến khi tất cả nước bay hơi. Nếm thử phần cặn trắng còn lại. Bạn sẽ thấy rằng cặn trắng là muối thông thường. Điều này chứng tỏ rằng không có chất mới nào được tạo thành bằng cách hòa tan muối vào nước và đó là một sự biến đổi vật lý.
- Vỡ phấn.
- Xé giấy.
- Sự bay hơi hoặc đóng băng của nước.
- Sự nhiễm từ của thanh sắt.
- Độ giãn của dây chun.
Đặc điểm của một sự thay đổi vật lý
- Nói chung, sự thay đổi về thể chất là tạm thời và có thể được đảo ngược bằng cách thay đổi tình trạng.
- Không có chất mới nào được hình thành do đó không có sự thay đổi về khối lượng của một chất đang trải qua sự thay đổi vật lý.
- Chỉ các tính chất vật lý của một chất thay đổi như kích thước, màu sắc, trạng thái hoặc hình dạng của nó.
Thay đổi hóa học
Sự thay đổi hóa học là sự thay đổi vĩnh viễn trong đó chất ban đầu mất đi thành phần và tính chất của chính nó. Trong quá trình thay đổi này, một hoặc nhiều chất mới được hình thành với các thành phần và tính chất khác nhau.
Thí dụ:
- Đốt giấy tạo ra các chất mới như tro, khói, carbon dioxide và hơi nước. Các phân tử của giấy khi có oxy trong không khí kết hợp và trải qua những thay đổi để tạo thành phân tử của những chất mới này. Sự thay đổi ở đây là vĩnh viễn và không thể đảo ngược, do đó việc đốt giấy là một sự thay đổi hóa học.
- Lên men.
- Sự chín của trái cây.
- Gỉ sắt.
Đặc điểm của biến đổi hóa học
- Sự thay đổi hóa học là vĩnh viễn và không thể đảo ngược.
- Trong sự biến đổi hóa học một hay nhiều chất mới được tạo thành có thành phần và tính chất khác với chất ban đầu.
- Khối lượng của chất trải qua biến đổi hóa học bị thay đổi tuy nhiên tổng khối lượng liên quan đến biến đổi hóa học vẫn giữ nguyên (khối lượng không được tạo ra cũng không bị phá hủy).
Câu hỏi : Làm sinh tố trái cây hỗn hợp bằng máy xay sinh tố là thay đổi vật lý hay thay đổi hóa học?
Trả lời: Là sự thay đổi vật lý khi hình dạng và kích thước của miếng quả bị thay đổi nhưng thành phần hóa học vẫn không thay đổi.
Phản ứng hoá học
Một sự thay đổi hóa học còn được gọi là một phản ứng hóa học. Phản ứng hóa học là sự thay đổi một chất thành một chất mới có đặc điểm nhận dạng hóa học khác. Các phản ứng hóa học giải phóng hoặc hấp thụ nhiệt hoặc năng lượng khác hoặc có thể tạo ra khí, mùi, màu sắc hoặc âm thanh. Nếu bạn không thấy bất kỳ dấu hiệu nào trong số này, có thể đã xảy ra thay đổi thể chất. Các chất phản ứng với nhau trong một phản ứng được gọi là chất phản ứng và chất mới được tạo ra từ phản ứng được gọi là sản phẩm.
Dưới đây là hai phản ứng hóa học. (1) Phản ứng của hiđro với oxi tạo ra nước. Hiđro và oxi là hai chất phản ứng và Nước là sản phẩm (2) Phản ứng của cacbon với oxi tạo ra cacbon đioxit. Carbon và Oxy là hai chất phản ứng và Carbon dioxide là sản phẩm.
Trong quá trình biến đổi hóa học hoặc phản ứng hóa học, các nguyên tử trong phân tử của chất phản ứng tự sắp xếp lại để tạo thành một hoặc nhiều sản phẩm. Phương trình hóa học được sử dụng để biểu diễn phản ứng hóa học một cách ký hiệu.
Khi phản ứng hóa học được biểu diễn bằng cách sử dụng các ký hiệu và công thức cho các chất phản ứng và các sản phẩm tham gia phản ứng thì nó được gọi là Phương trình hóa học. Ví dụ: phương trình hóa học cho cacbon phản ứng với oxi để tạo ra cacbon đioxit.
C + O 2 -> CO 2
Các điều kiện cần thiết để xảy ra phản ứng hóa học:
- Diện tích bề mặt: Tốc độ phản ứng hóa học chậm nếu diện tích bề mặt của các chất phản ứng nhỏ vì sẽ có ít cơ hội tiếp xúc giữa các chất phản ứng. Nếu diện tích bề mặt lớn thì tốc độ phản ứng tăng. Ví dụ, trong phòng thí nghiệm dạng bột canxi cacbonat phản ứng với axit clohiđric loãng hơn nhiều so với các cục đá vôi.
- Chất xúc tác: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng do đó nó được thêm vào phản ứng để tăng tốc độ phản ứng mà không bị tiêu hao trong quá trình. Ví dụ, các enzym trong cơ thể chúng ta hoạt động như chất xúc tác khi chúng tăng tốc độ phản ứng hóa học trong tế bào hoặc bên ngoài tế bào.
- Áp suất: Một số phản ứng hóa học chỉ xảy ra sau khi tạo áp suất. Ví dụ, trong sản xuất amoniac trong quy trình Haber, tốc độ phản ứng giữa nitơ và hydro được tăng lên do sử dụng áp suất rất cao.
- Nhiệt: Các phản ứng khác nhau chỉ diễn ra dưới một nhiệt độ nhất định. Khi nhiệt được cung cấp cho các chất phản ứng thì chúng sẽ phản ứng. Chúng tôi sử dụng một đầu đốt hoặc một bếp điện trong phòng thí nghiệm để tăng tốc độ của các phản ứng phản ứng chậm ở nhiệt độ phòng. Trong nhiều trường hợp, chỉ tăng nhiệt độ 10 ° C sẽ làm tốc độ phản ứng tăng lên xấp xỉ gấp đôi.
- Ánh sáng: Ánh sáng cũng là một trong những yếu tố kích thích tốc độ phản ứng, cũng có một số phản ứng chỉ diễn ra khi có ánh sáng. Ví dụ tốt nhất ở đây là quang hợp. Một phản ứng hóa học bắt đầu bằng việc ánh sáng được hấp thụ dưới dạng năng lượng được gọi là phản ứng quang hóa.
