FIZIČNE SPREMEMBE: VRSTE IN NJIHOVE ZNAČILNOSTI, PRIMERI - KEMIJA - 2026

Za fizične spremembe so tiste, v katerih je sprememba opaziti v umetnosti, ne da bi bilo treba spremeniti svojo naravo; to pomeni, da ne pride do pretrganja ali tvorbe kemičnih vezi. Zato mora predpostaviti, da mora snov A imeti enake kemijske lastnosti pred in po fizični spremembi.

Brez fizičnih sprememb različice oblik, ki jih lahko določeni predmeti pridobijo, ne bi obstajale; svet bi bil statičen in standardiziran kraj. Da bi se pojavili, je potrebno delovanje energije na materijo bodisi v načinu toplote, sevanja ali tlaka; pritisk, ki ga lahko mehansko izvajamo z lastnimi rokami.

Mizarska trgovina. Vir: Pixabay

V mizarski delavnici lahko na primer opazujete fizične spremembe, ki jih les doživlja. Žage, krtače, izrezki in luknje, nohti itd. So bistveni elementi, da se les iz bloka in z mizarskimi tehnikami lahko spremeni v umetniško delo; kot kos pohištva, rešetke ali izrezljana škatla.

Če les velja za snov A, po končanem pohištvu v bistvu ne doživi kemične preobrazbe (tudi če je njegova površina kemično obdelana). Če ta kos pohištva raztresemo na peščico žagovine, bodo molekule v lesu ostale nespremenjene.

Praktično molekula celuloze drevesa, iz katerega je bil razrezan les, v tem procesu ne spreminja njegove strukture.

Če bi pohištvo gorelo, bi njegove molekule reagirale s kisikom v zraku in razpadale na ogljik in vodo. V tem primeru bi prišlo do kemične spremembe, saj bi se lastnosti ostankov po izgorevanju razlikovale od lastnosti pohištva.

Vrste kemičnih sprememb in njihove značilnosti

Nepovratna

Les v prejšnjem primeru lahko spremeni velikost. Lahko je laminiran, rezan, obrezan itd., Vendar se nikoli ne poveča v količini. V tem smislu lahko les poveča svojo površino, ne pa tudi svoje prostornine; kar se nasprotno nenehno zmanjšuje, ko se dela v delavnici.

Ko ga razrežemo, ga ni mogoče vrniti v prvotno obliko, saj les ni elastičen material; z drugimi besedami, doživela je nepovratne fizične spremembe.

Pri tej vrsti sprememb se materija, čeprav ne doživi nobene reakcije, ne more vrniti v prvotno stanje.

Drug bolj barvit primer je igranje z rumenim in modrikastim plastelinom. Ko jih gnetemo in jim damo obliko kroglice, postane njihova barva zelena. Tudi če bi imeli kalup, da bi jih vrnili v prvotno obliko, bi imeli dve zeleni palici; modre in rumene barve ni bilo mogoče več ločiti.

Poleg teh dveh primerov bi lahko upoštevali tudi pihanje mehurčkov. Bolj ko se pihajo, večja je prostornina; ko pa je enkrat brezplačen, ne moremo črpati zraka za zmanjšanje njihove velikosti.

Reverzibilna

Čeprav ni poudarek na njihovem ustreznem opisovanju, so vse spremembe v stanju snovi reverzibilne fizične spremembe. Odvisni so od tlaka in temperature, pa tudi od sil, ki delce držijo skupaj.

Na primer, ledena kocka v hladilniku se lahko stopi, če ostane zunaj zamrzovalnika. Čez nekaj časa tekoča voda nadomešča led v majhnem predelu. Če se isti hladilnik vrne v zamrzovalnik, bo tekoča voda izgubila temperaturo, dokler ne zmrzne in spet ne postane ledena kocka.

Pojav je reverzibilen, ker pride do absorpcije in sproščanja toplote z vodo. To velja ne glede na to, kje je shranjena tekoča voda ali led.

Glavna značilnost in razlika med reverzibilno in ireverzibilno fizično spremembo je, da v prejšnji snovi snov (voda) velja zase; v drugem pa se upošteva fizični izgled materiala (les in ne celuloze in drugi polimeri). V obeh pa kemijska narava ostaja konstantna.

Včasih razlika med temi vrstami ni jasna, zato je v takih primerih fizičnih sprememb težko razvrstiti in jih obravnavati kot eno.

Primeri fizičnih sprememb

V kuhinji

V notranjosti kuhinje se odvija nešteto fizičnih sprememb. Izdelava solate je z njimi nasičena. Paradižnik in zelenjava sesekljamo po želji, kar nepovratno spreminja njihove začetne oblike. Če tej solati dodamo kruh, ga narežemo na rezine ali koščke iz štručke podeželskega kruha in namažemo z maslom.

Mazanje kruha in masla je fizična sprememba, saj se njegov okus spremeni, molekularno pa ostane nespremenjen. Če je drugi kruh opečen, bo pridobil intenzivnejšo moč, okus in barve. Tokrat pravijo, da je prišlo do kemične spremembe, saj ni pomembno, ali je ta toast hladen ali ne: nikoli ne bo dobil svojih prvotnih lastnosti.

Hrana, ki je homogenizirana v mešalniku, predstavlja tudi primere fizičnih sprememb.

Na sladki strani, ko se čokolada stopi, opazimo, da prehaja iz trdnega v tekoče stanje. Priprava sirupov ali sladkarij, ki ne vključujejo uporabe toplote, prav tako vnese v to vrsto sprememb snovi.

Napihljivi gradovi

Na igrišču v zgodnjih urah opazimo nekaj platna na tleh, inertno. Po nekaj urah so te naložene kot grad mnogih barv, kjer otroci skočijo v notranjost.

Ta nenadna sprememba prostornine je posledica ogromne mase zraka, ki se vpihuje v notranjost. Ko je park zaprt, se grad odpihne in shrani; torej gre za reverzibilno fizično spremembo.

Steklene obrti

Steklene obrti. Vir: Pixabay

Steklo se pri visokih temperaturah topi in ga je mogoče prosto deformirati, kar mu daje kakršno koli obliko. Na zgornji sliki lahko na primer vidite, kako se oblikuje stekleni konj. Ko se steklena pasta ohladi, se strdi in ornament bo končan.

Ta postopek je reverzibilen, saj lahko z ponovno uporabo temperature dobi nove oblike. Številni stekleni okraski so ustvarjeni s to tehniko, ki je znana kot pihanje stekla.

Diamantno rezanje in mineralno oblaganje

Rezan diamant. Vir: Roman Köhler, iz Wikimedia Commons Pri rezanju diamanta se podvrgajo nenehnim fizičnim spremembam, da se poveča površina, ki odbija svetlobo. Ta postopek je nepovraten in daje surovemu diamantu dodano in pretirano ekonomsko vrednost.

Tudi v naravi lahko vidite, kako minerali prevzemajo več kristalnih struktur; to pomeni, da se z leti soočajo.

To je sestavljeno iz produkta fizične spremembe preurejanja ionov, ki sestavljajo kristale. Na primer, če plezamo na goro, lahko najdete več fasetih kremenskih kamnov kot drugi.

Raztapljanje

Ko se v vodi topi trdna topila, na primer sol ali sladkor, dobimo raztopino s slanim ali sladkim okusom. Čeprav obe trdni snovi "izgineta" v vodi in slednja spreminja njen okus ali prevodnost, med topilom in topilom ne pride do reakcije.

Sol (običajno natrijev klorid) je sestavljena iz Na ⁺ in Cl ^- ionov . V vodi te ione solvatirajo molekule vode; vendar ioni niso podvrženi ne redukciji ne oksidaciji.

Enako velja za molekule saharoze in fruktoze v sladkorju, ki med interakcijo z vodo ne razbijejo nobene kemijske vezi.

Kristalizacija

Tu se izraz kristalizacija nanaša na počasno nastajanje trdne snovi v tekočem mediju. Če se vrnemo k primeru sladkorja, ko nasičeno raztopino segrejemo do vretja, nato pa jo pustimo počivati, molekul saharoze in fruktoze daje dovolj časa, da se pravilno razvrstita in tako tvorita večje kristale.

Ta postopek je reverzibilen, če se toplota ponovno dovaja. V resnici gre za široko uporabljeno tehniko čiščenja kristaliziranih snovi iz nečistoč, ki so prisotne v mediju.

Neonske luči

Neonske luči. Vir: Pexels

V neonskih lučeh se plini (vključno z ogljikovim dioksidom, neonom in drugimi žlahtnimi plini) segrevajo s pomočjo električnega praznjenja. Molekule plina postanejo vznemirjene in so podvržene elektronskim prehodom, ki absorbirajo in oddajajo sevanje, ko električni tok skozi plin prehaja pod nizkim tlakom.

Čeprav plini ionizirajo, je reakcija reverzibilna in se praktično ne vrne v prvotno stanje brez tvorbe produktov. Neonska svetloba je izključno rdeče barve, toda v popularni kulturi je ta plin napačno označen za vse luči, proizvedene s to metodo, ne glede na barvo ali intenzivnost.

Fosforescenca

Fosforescentni ornament. Vir: Lưu Ly, iz Wikimedia Commons Na tej točki se lahko pojavi razprava o tem, ali je fosforescenca bolj povezana s fizikalnimi ali kemičnimi spremembami.

Tukaj je oddajanje svetlobe počasnejše po absorpciji visokoenergijskega sevanja, kot je ultravijolično. Barve so produkt te emisije svetlobe, ki jo povzročajo elektronski prehodi znotraj molekul, ki sestavljajo ornament (zgornja slika).

Po eni strani svetloba kemično deluje z molekulo in vzbudi njene elektrone; in po drugi strani, ko se svetloba oddaja v temi, molekula ne kaže nobenega pretrganja svojih vezi, kar je pričakovano od vseh fizičnih interakcij.

Nato se govori o reverzibilni fizikalno-kemični spremembi, saj če ornament postavimo na sončno svetlobo, ponovno absorbira ultravijolično sevanje, ki ga bo nato v temi sproščalo počasi in z manj energije.

Reference

1. Helmenstine, Anne Marie, dr. (31. december 2018). Primeri fizičnih sprememb. Pridobljeno: misel.com
2. Roberts, Calia. (11. maj 2018). 10 vrst fizičnih sprememb. Sciaching. Pridobljeno: sciaching.com
3. Wikipedija. (2017). Fizične spremembe. Pridobljeno: en.wikipedia.org
4. Clackamas Community College. (2002). Razlikovanje med kemijskimi in fizikalnimi spremembami. Pridobljeno: dl.clackamas.edu
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
6. Avtor Surbhi S. (07.10.2016). Razlika med fizičnimi spremembami in kemičnimi spremembami. Pridobljeno: keydifferences.com