Čo je chemický jav v chémii. Fyzikálne a chemické javy. Zmena je jediná konštanta vo vesmíre

Dynamická zmena je zabudovaná do samotnej prírody. Všetko sa tak či onak každú chvíľu mení. Ak sa pozriete pozorne, nájdete stovky príkladov fyzikálnych a chemických javov, ktoré sú celkom prirodzenými premenami.

Zmena je jediná konštanta vo vesmíre

Je iróniou, že zmena je jedinou konštantou v našom vesmíre. Aby sme pochopili fyzikálne a chemické javy (príklady v prírode nájdeme na každom kroku), je zvykom ich triediť do typov v závislosti od povahy nimi spôsobeného konečného výsledku. Existujú fyzikálne, chemické a zmiešané zmeny, ktoré obsahujú prvú aj druhú.

Fyzikálne a chemické javy: príklady a význam

Čo je fyzikálny jav? Akákoľvek zmena, ktorá nastane v látke bez toho, aby sa zmenila chemické zloženie, sú fyzické. Vyznačujú sa zmenami fyzikálnych vlastností a skupenstva materiálu (tuhého, kvapalného alebo plynného), hustoty, teploty, objemu, ktoré nastávajú bez zmeny jeho základnej chemickej štruktúry. Nedochádza k tvorbe nových chemických produktov ani k zmenám v celkovej hmotnosti. Okrem toho je tento typ zmeny zvyčajne dočasný a v niektorých prípadoch úplne reverzibilný.

Keď zmiešate chemikálie v laboratóriu, môžete ľahko vidieť reakciu, ale vo svete okolo vás každý deň prebieha množstvo chemických reakcií. Chemická reakcia mení molekuly, zatiaľ čo fyzikálna zmena ich iba preusporiada. Napríklad, ak vezmeme plynný chlór a kovový sodík a spojíme ich, získame kuchynskú soľ. Výsledná látka je veľmi odlišná od akejkoľvek jej základné časti. Toto je chemická reakcia. Ak potom túto soľ rozpustíme vo vode, jednoducho zmiešame molekuly soli s molekulami vody. V týchto časticiach nedochádza k žiadnej zmene, ide o fyzickú premenu.

Príklady fyzických zmien

Všetko sa skladá z atómov. Keď sa atómy spoja, vytvoria sa rôzne molekuly. Rôzne vlastnosti, ktoré predmety zdedia, sú výsledkom rôznych molekulárnych alebo atómových štruktúr. Hlavné vlastnosti objektu závisia od ich molekulárneho usporiadania. Fyzické zmeny nastávajú bez zmeny molekulárnej alebo atómovej štruktúry objektov. Jednoducho transformujú stav objektu bez toho, aby zmenili jeho povahu. Topenie, kondenzácia, zmena objemu a vyparovanie sú príklady fyzikálnych javov.

Ďalšie príklady fyzikálnych zmien: rozpínanie kovu pri zahrievaní, prenos zvuku vzduchom, zamrznutie vody na ľad v zime, ťahanie medi do drôtov, tvorba hliny na rôznych predmetoch, topenie zmrzliny na kvapalinu, zahrievanie kovu a jeho premena na inú formu, jód sublimácia pri zahrievaní, pád akéhokoľvek predmetu pod vplyvom gravitácie, atrament pohlcuje krieda, magnetizácia železných klincov, snehuliak topiaci sa na slnku, svietiace žiarovky, magnetická levitácia predmetu.

Ako rozlíšiť fyzikálne a chemické zmeny?

V živote možno nájsť veľa príkladov chemických a fyzikálnych javov. Často je ťažké rozlíšiť medzi nimi, najmä ak sa obe môžu vyskytnúť súčasne. Ak chcete identifikovať fyzické zmeny, položte si nasledujúce otázky:

• Je stav objektu zmenou (plynný, pevný a kvapalný)?
• Je zmena čisto obmedzeným fyzikálnym parametrom alebo charakteristikou, ako je hustota, tvar, teplota alebo objem?
• Je chemická povaha objektu zmenou?
• Existujú chemické reakcie, ktoré vedú k vytvoreniu nových produktov?

Ak je odpoveď na jednu z prvých dvoch otázok áno a na nasledujúce otázky neexistujú žiadne odpovede, ide s najväčšou pravdepodobnosťou o fyzikálny jav. Naopak, ak je odpoveď na niektorú z posledných dvoch otázok áno, kým na prvé dve nie, potom ide určite o chemický jav. Trik je len jasne pozorovať a analyzovať to, čo vidíte.

Príklady chemických reakcií v každodennom živote

Chémia sa odohráva vo svete okolo vás, nielen v laboratóriu. Hmota interaguje a vytvára nové produkty prostredníctvom procesu nazývaného chemická reakcia alebo chemická zmena. Zakaždým, keď varíte alebo upratujete, je to chémia v akcii. Vaše telo žije a rastie prostredníctvom chemických reakcií. Existujú reakcie, keď si vezmete liek, zapálite zápalku a povzdychnete si. Tu je 10 chemických reakcií v každodennom živote. Toto je len malý výber tých príkladov fyzikálnych a chemických javov v živote, ktoré vidíte a zažívate mnohokrát každý deň:

1. Fotosyntéza. Chlorofyl v listoch rastlín premieňa oxid uhličitý a vodu na glukózu a kyslík. Je to jedna z najbežnejších denných chemických reakcií a tiež jedna z najdôležitejších, pretože je to spôsob, akým rastliny produkujú potravu pre seba a zvieratá a premieňajú oxid uhličitý na kyslík.
2. Aeróbne bunkové dýchanie je reakcia s kyslíkom v ľudských bunkách. Aeróbne bunkové dýchanie je opačný proces fotosyntézy. Rozdiel je v tom, že molekuly energie sa spájajú s kyslíkom, ktorý dýchame, aby uvoľnili energiu, ktorú naše bunky potrebujú, ako aj oxid uhličitý a vodu. Energia používaná bunkami je chemická energia vo forme ATP.
3. Anaeróbne dýchanie. Anaeróbne dýchanie produkuje víno a iné fermentované potraviny. Vaše svalové bunky vykonávajú anaeróbne dýchanie, keď vám dôjde kyslík, napríklad počas intenzívneho alebo dlhodobého cvičenia. Anaeróbne dýchanie kvasinkami a baktériami sa používa na fermentáciu na výrobu etanolu, oxidu uhličitého a iných chemikálií, z ktorých sa vyrábajú syry, víno, pivo, jogurt, chlieb a mnoho ďalších bežných potravín.
4. Spaľovanie je druh chemickej reakcie. Ide o chemickú reakciu v každodennom živote. Vždy, keď zapálite zápalku alebo sviečku, zapálite oheň, uvidíte horiacu reakciu. Spaľovanie spája molekuly energie s kyslíkom za vzniku oxidu uhličitého a vody.
5. Hrdza je bežná chemická reakcia. V priebehu času sa na žehličke vytvorí červený, šupinatý povlak nazývaný hrdza. Toto je príklad oxidačnej reakcie. Medzi ďalšie každodenné príklady patrí tvorba memienok na medi a blednutie striebra.
6. Miešanie chemikálií spôsobuje chemické reakcie. Prášok do pečiva a sóda bikarbóna plnia pri pečení podobné funkcie, ale inak reagujú na ostatné ingrediencie, takže nie vždy ich môžete zameniť. Ak v recepte skombinujete ocot a sódu bikarbónu pre chemickú „sopku“ alebo mlieko s práškom do pečiva, zažívate dvojitú zaujatosť alebo metatéznu reakciu (plus niekoľko ďalších). Zložky sa rekombinujú za vzniku plynného oxidu uhličitého a vody. Oxid uhličitý vytvára bubliny a pomáha pečivu „rásť“. Tieto reakcie sa v praxi javia ako jednoduché, ale často zahŕňajú viacero krokov.
7. Batérie sú príkladom elektrochémie. Batérie využívajú elektrochemické alebo redoxné reakcie na premenu chemickej energie na elektrickú energiu.
8. Trávenie. Počas trávenia prebiehajú tisíce chemických reakcií. Hneď ako si vložíte jedlo do úst, enzým vo vašich slinách nazývaný amyláza začne štiepiť cukry a iné sacharidy na viac jednoduché tvary ktoré vaše telo dokáže absorbovať. Kyselina chlorovodíková vo vašom žalúdku reaguje s jedlom, aby ju rozložila, a enzýmy rozkladajú bielkoviny a tuky, aby sa mohli vstrebať do krvného obehu cez črevnú stenu.
9. Acidobázické reakcie. Kedykoľvek zmiešate kyselinu (napr. ocot, citrónovú šťavu, kyselinu sírovú, kyselinu chlorovodíkovú) s alkáliou (napr. sóda bikarbóna, mydlo, amoniak, acetón), vykonávate acidobázickú reakciu. Tieto procesy sa navzájom neutralizujú, produkujú soľ a vodu. Chlorid sodný nie je jedinou soľou, ktorá môže vzniknúť. Napríklad, tu je chemická rovnica pre acidobázickú reakciu, ktorá produkuje chlorid draselný, bežnú náhradu kuchynskej soli: HCl + KOH → KCl + H20.
10. Mydlo a čistiace prostriedky. Čistia sa chemickými reakciami. Mydlo emulguje nečistoty, čo znamená, že mastné škvrny sa na mydlo naviažu, takže sa dajú odstrániť vodou. Čistiace prostriedky znižujú povrchové napätie vody, takže môžu interagovať s olejmi, izolovať ich a zmyť.
11. Chemické reakcie pri príprave jedál. Varenie je jeden veľký praktický chemický experiment. Varenie využíva teplo na vyvolanie chemických zmien v potravinách. Napríklad, keď uvaríte vajce na tvrdo, sírovodík, ktorý vzniká zahrievaním vaječného bielka, môže reagovať so železom z vaječného žĺtka a okolo žĺtka sa vytvorí sivozelený prstenec. Keď varíte mäso alebo pečivo, vzniká Maillardova reakcia medzi aminokyselinami a cukrami Hnedá farba a požadovanú chuť.

Ďalšie príklady chemických a fyzikálnych javov

Fyzikálne vlastnosti opisujú vlastnosti, ktoré nemenia látku. Môžete napríklad zmeniť farbu papiera, ale stále je to papier. Môžete zovrieť vodu, ale keď zbierate a kondenzujete paru, je to stále voda. Môžete určiť hmotnosť listu papiera a stále je to papier.

Chemické vlastnosti sú tie, ktoré naznačujú, ako látka reaguje alebo nereaguje s inými látkami. Keď sa kovový sodík umiestni do vody, prudko reaguje za vzniku hydroxidu sodného a vodíka. Dostatočné teplo vzniká vodíkom unikajúcim do plameňa reakciou so vzdušným kyslíkom. Na druhej strane, keď vložíte kúsok medeného kovu do vody, nedôjde k žiadnej reakcii. Takže chemická vlastnosť sodíka je, že reaguje s vodou, ale chemická vlastnosť medi je, že nereaguje.

Aké ďalšie príklady chemických a fyzikálnych javov možno uviesť? Chemické reakcie prebiehajú vždy medzi elektrónmi vo valenčných obaloch atómov prvkov periodickej tabuľky. Fyzikálne javy pri nízkej úrovni energetické hladiny jednoducho zahŕňajú mechanické interakcie - náhodné zrážky atómov bez chemických reakcií, ako sú atómy alebo molekuly plynu. Keď sú kolízne energie veľmi vysoké, integrita jadra atómov je narušená, čo vedie k rozdeleniu alebo fúzii príslušných druhov. Spontánny rádioaktívny rozpad sa zvyčajne považuje za fyzikálny jav.

Stavím sa, že ste si už viac ako raz všimli, že niečo ako mamin strieborný prsteň časom stmavne. Alebo ako klinec hrdzavie. Alebo ako zhoria drevené polená na popol. No dobre, ak mama nemá rada striebro a ty si nikdy nešiel na túru, presne si videl, ako sa varí vrecúško čaju v šálke.

Čo majú všetky tieto príklady spoločné? A skutočnosť, že sú to všetko chemické javy.

Chemický jav nastáva, keď sa niektoré látky premieňajú na iné: nové látky majú iné zloženie a nové vlastnosti. Ak si pamätáte aj fyziku, tak si pamätajte, že chemické javy sa vyskytujú na molekulárnej a atómovej úrovni, ale neovplyvňujú zloženie jadier atómov.

Z hľadiska chémie nejde o nič iné ako o chemickú reakciu. A pre každú chemickú reakciu je nevyhnutne možné identifikovať charakteristické znaky:

• počas reakcie sa môže vytvoriť zrazenina;
• farba látky sa môže zmeniť;
• dôsledkom reakcie môže byť vývoj plynu;
• teplo sa môže uvoľniť alebo absorbovať;
• reakcia môže byť sprevádzaná aj uvoľnením svetla.

Už dlho je definovaný aj zoznam podmienok potrebných na to, aby došlo k chemickej reakcii:

• kontakt: Aby mohli reagovať, látky musia prísť do kontaktu.
• brúsenie: pre úspešný priebeh reakcie musia byť látky, ktoré do nej vstupujú, rozdrvené čo najjemnejšie, perfektná možnosť- rozpustený;
• teplota: veľmi veľa reakcií priamo závisí od teploty látok (najčastejšie je potrebné ich zahrievať, ale niektoré naopak - ochladiť na určitú teplotu).

Zapísaním rovnice chemickej reakcie písmenami a číslami tak opíšete podstatu chemického javu. A zákon zachovania hmotnosti je jedným z najdôležitejších pravidiel pri zostavovaní takýchto opisov.

Chemické javy v prírode

Samozrejme chápete, že chémia neprebieha len v skúmavkách v školskom laboratóriu. Najpôsobivejšie chemické javy, aké môžete v prírode pozorovať. A ich význam je taký veľký, že na Zemi by neexistoval život, keby nebolo niektorých prírodných chemických javov.

Takže v prvom rade si niečo povieme fotosyntéza. Ide o proces, ktorým rastliny absorbujú oxid uhličitý z atmosféry a produkujú kyslík, keď sú vystavené slnečnému žiareniu. Tento kyslík dýchame.

Vo všeobecnosti fotosyntéza prebieha v dvoch fázach a osvetlenie je potrebné len na jednu. Vedci vykonali rôzne experimenty a zistili, že fotosyntéza prebieha aj pri slabom osvetlení. Ale s nárastom množstva svetla sa proces výrazne zrýchli. Bolo tiež pozorované, že ak sa súčasne zvýši svetlo a teplota rastliny, rýchlosť fotosyntézy sa ešte zvýši. Stáva sa to až do určitej hranice, po ktorej ďalšie zvýšenie osvetlenia prestane urýchľovať fotosyntézu.

Proces fotosyntézy zahŕňa fotóny emitované slnkom a špeciálne pigmentové molekuly rastlín - chlorofyl. V rastlinných bunkách sa nachádza v chloroplastoch, vďaka čomu sú listy zelené.

Z chemického hľadiska je fotosyntéza reťazou premien, ktorých výsledkom je kyslík, voda a sacharidy ako zásobáreň energie.

Spočiatku sa verilo, že kyslík vzniká v dôsledku štiepenia oxidu uhličitého. Neskôr však Cornelius Van Niel zistil, že kyslík vzniká ako výsledok fotolýzy vody. Nedávne štúdie túto hypotézu potvrdili.

Podstatu fotosyntézy možno opísať pomocou nasledujúcej rovnice: 6CO2 + 12H20 + svetlo \u003d C6H12O6 + 6O2 + 6H20.

Dych, vrátane našich s vami, – je to tiež chemický jav. Vdychujeme kyslík produkovaný rastlinami a vydychujeme oxid uhličitý.

Ale nielen oxid uhličitý vzniká v dôsledku dýchania. Hlavná vec v tomto procese je, že dýchaním sa uvoľňuje veľké množstvo energie a tento spôsob jej získavania je veľmi efektívny.

Okrem toho je medzivýsledkom rôznych štádií dýchania veľké množstvo rôznych zlúčenín. A tie zase slúžia ako základ pre syntézu aminokyselín, bielkovín, vitamínov, tukov a mastných kyselín.

Proces dýchania je zložitý a rozdelený do niekoľkých etáp. Každý z nich využíva veľké množstvo enzýmov, ktoré pôsobia ako katalyzátory. Schéma chemických reakcií dýchania je takmer rovnaká u zvierat, rastlín a dokonca aj u baktérií.

Z hľadiska chémie je dýchanie proces oxidácie uhľohydrátov (voliteľne: bielkovín, tukov) pomocou kyslíka, v dôsledku reakcie sa získa voda, oxid uhličitý a energia, ktorú bunky ukladajú. ATP: C6H1206 + 602 \u003d CO2 + 6H20 + 2,87 * 106 J.

Mimochodom, vyššie sme povedali, že chemické reakcie môžu byť sprevádzané emisiou svetla. V prípade dýchania a s ním spojených chemických reakcií to platí tiež. Žiariť (luminiscovať) môžu niektoré mikroorganizmy. Aj keď energetická účinnosť dýchania klesá.

Spaľovanie prebieha aj za účasti kyslíka. Výsledkom je, že drevo (a iné tuhé palivo) sa mení na popol, pričom ide o látku s úplne iným zložením a vlastnosťami. Okrem toho sa počas spaľovacieho procesu uvoľňuje veľké množstvo tepla a svetla, ako aj plynu.

Samozrejme, horia nielen tuhé látky, ale s ich pomocou bolo v tomto prípade pohodlnejšie uviesť príklad.

Z chemického hľadiska je spaľovanie oxidačnou reakciou, ktorá prebieha veľmi vysokou rýchlosťou. A pri veľmi, veľmi vysokej reakčnej rýchlosti môže dôjsť k výbuchu.

Schematicky možno reakciu zapísať takto: látka + O 2 → oxidy + energia.

Za prírodný chemický jav považujeme a kaz.

V skutočnosti ide o rovnaký proces ako spaľovanie, len prebieha oveľa pomalšie. Rozpad je interakcia komplexných látok obsahujúcich dusík s kyslíkom za účasti mikroorganizmov. Prítomnosť vlhkosti je jedným z faktorov, ktoré prispievajú k vzniku hniloby.

V dôsledku chemických reakcií vzniká z bielkovín amoniak, prchavé mastné kyseliny, oxid uhličitý, hydroxykyseliny, alkoholy, amíny, skatol, indol, sírovodík, merkaptány. Niektoré zlúčeniny obsahujúce dusík vznikajúce v dôsledku rozkladu sú jedovaté.

Ak sa opäť vrátime k nášmu zoznamu príznakov chemickej reakcie, aj v tomto prípade ich nájdeme veľa. Ide najmä o východiskovú látku, činidlo, reakčné produkty. Od charakteristické znaky všimnite si uvoľňovanie tepla, plynov (silne zapáchajúcich), zmenu farby.

Pre obeh látok v prírode má rozpad veľmi veľký význam: umožňuje spracovať bielkoviny mŕtvych organizmov na zlúčeniny vhodné na vstrebávanie rastlinami. A kruh začína odznova.

Určite ste si všimli, aké ľahké je dýchať v lete po búrke. A vzduch sa stáva obzvlášť čerstvým a získava charakteristickú vôňu. Zakaždým po letnej búrke môžete pozorovať iný chemický jav bežný v prírode - tvorba ozónu.

Ozón (O 3) je vo svojej čistej forme modrý plyn. V prírode je najvyššia koncentrácia ozónu vo vyšších vrstvách atmosféry. Tam pôsobí ako štít pre našu planétu. Čo ho chráni pred slnečným žiarením z vesmíru a nedovolí Zemi vychladnúť, keďže pohlcuje aj jeho infračervené žiarenie.

Ozón v prírode vzniká väčšinou ožiarením vzduchu ultrafialovými lúčmi Slnka (3O 2 + UV svetlo → 2O 3). A tiež s elektrickými výbojmi blesku počas búrky.

V búrke sa vplyvom blesku časť molekúl kyslíka rozpadne na atómy, molekulárny a atómový kyslík sa spojí a vznikne O 3.

Preto po búrke cítime zvláštnu sviežosť, ľahšie sa nám dýcha, vzduch sa zdá byť priehľadnejší. Faktom je, že ozón je oveľa silnejšie oxidačné činidlo ako kyslík. A v malej koncentrácii (ako po búrke) je bezpečný. A dokonca užitočné, pretože sa rozkladá škodlivé látky vo vzduchu. V skutočnosti ho dezinfikuje.

Vo veľkých dávkach je však ozón veľmi nebezpečný pre ľudí, zvieratá a dokonca aj rastliny, pre nich je jedovatý.

Mimochodom, dezinfekčné vlastnosti ozónu získaného v laboratóriu sú široko používané na ozonizáciu vody, ochranu produktov pred znehodnotením, v medicíne a kozmeteológii.

To je samozrejme ďaleko úplný zoznamúžasné chemické javy v prírode, vďaka ktorým je život na planéte taký rozmanitý a krásny. Viac sa o nich dozviete, ak sa budete pozorne pozerať okolo seba a budete mať uši otvorené. Okolo je množstvo úžasných javov, ktoré čakajú len na to, kým sa o ne začnete zaujímať.

Chemické javy v každodennom živote

Patria sem tie, ktoré možno pozorovať v bežnom živote moderný človek. Niektoré z nich sú celkom jednoduché a zrejmé, každý ich môže pozorovať vo svojej kuchyni: napríklad pri varení čaju. Čajové lístky zahriate vriacou vodou menia svoje vlastnosti, v dôsledku toho sa mení aj zloženie vody: získava inú farbu, chuť a vlastnosti. To znamená, že sa získa nová látka.

Ak sa cukor naleje do toho istého čaju, v dôsledku chemickej reakcie sa získa roztok, ktorý bude mať opäť súbor nových vlastností. V prvom rade nové, sladké, chuťové.

Na príklade silného (koncentrovaného) varenia čaju môžete nezávisle vykonať ďalší experiment: zosvetliť čaj plátkom citróna. Vďaka kyselinám obsiahnutým v citrónovej šťave kvapalina opäť zmení svoje zloženie.

Aké ďalšie javy môžete pozorovať v bežnom živote? Napríklad chemické javy zahŕňajú proces spaľovanie paliva v motore.

Pre zjednodušenie možno reakciu spaľovania paliva v motore opísať takto: kyslík + palivo = voda + oxid uhličitý.

Vo všeobecnosti v komore spaľovacieho motora prebieha niekoľko reakcií, na ktorých sa podieľa palivo (uhľovodíky), vzduch a zapaľovacia iskra. Alebo skôr nie len palivo - zmes paliva a vzduchu z uhľovodíkov, kyslíka, dusíka. Pred zapálením sa zmes stlačí a zahreje.

K spaľovaniu zmesi dochádza v zlomku sekundy, v dôsledku čoho sa väzba medzi atómami vodíka a uhlíka zničí. Vďaka tomu sa uvoľňuje veľké množstvo energie, ktorá uvádza do pohybu piest a to - kľukový hriadeľ.

Následne sa atómy vodíka a uhlíka spájajú s atómami kyslíka, vzniká voda a oxid uhličitý.

V ideálnom prípade by reakcia úplného spálenia paliva mala vyzerať takto: C n H 2n+2 + (1,5n+0,5) O 2 = nCO 2 + (n+1) H 2 O. V skutočnosti nie sú spaľovacie motory také účinné. Predpokladajme, že ak pri reakcii nestačí kyslík, v dôsledku reakcie vzniká CO. A pri väčšom nedostatku kyslíka vznikajú sadze (C).

Tvorba plakov na kovoch v dôsledku oxidácie (hrdza na železe, patina na medi, stmavnutie striebra) - tiež z kategórie chemických javov v domácnosti.

Vezmime si ako príklad železo. Hrdzavenie (oxidácia) vzniká vplyvom vlhkosti (vlhkosť vzduchu, priamy kontakt s vodou). Výsledkom tohto procesu je hydroxid železa Fe 2 O 3 (presnejšie Fe 2 O 3 * H 2 O). Môžete to vidieť ako voľný, drsný, oranžový alebo červenohnedý povlak na povrchu kovových výrobkov.

Ďalším príkladom je zelený povlak (patina) na povrchu medených a bronzových predmetov. Vzniká v priebehu času pod vplyvom vzdušného kyslíka a vlhkosti: 2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 \u003d Cu 2 CO 5 H 2 (alebo CuCO 3 * Cu (OH) 2). Výsledný zásaditý uhličitan meďnatý sa v prírode nachádza aj vo forme minerálu malachitu.

A ďalším príkladom pomalej oxidačnej reakcie kovu v domácich podmienkach je tvorba tmavého povlaku sulfidu strieborného Ag 2 S na povrchu strieborných predmetov: šperkov, príborov atď.

„Zodpovednosť“ za jej vznik nesú častice síry, ktoré sa vo vzduchu, ktorý dýchame, nachádzajú vo forme sírovodíka. Striebro môže tiež stmavnúť pri kontakte so sírou produkty na jedenie(napríklad vajcia). Reakcia vyzerá takto: 4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H20.

Vráťme sa do kuchyne. Tu môžete zvážiť niekoľko ďalších zaujímavých chemických javov: tvorba vodného kameňa v kanvici jeden z nich.

V domácich podmienkach nie je chemicky čistá voda, vždy sú v nej rozpustené soli kovov a iné látky v rôznych koncentráciách. Ak je voda nasýtená vápenatými a horečnatými soľami (hydrouhličitanmi), nazýva sa tvrdá. Čím vyššia je koncentrácia soli, tým je voda tvrdšia.

Keď sa takáto voda zahrieva, tieto soli podliehajú rozkladu na oxid uhličitý a nerozpustnú zrazeninu (CaCO 3 amgCO 3). Tieto pevné usadeniny môžete pozorovať pri pohľade do kanvice (a tiež pri pohľade na výhrevné telesá práčok, umývačiek riadu a žehličiek).

Okrem vápnika a horčíka (z ktorých sa tvorí uhličitanový kameň) je vo vode často prítomné aj železo. Pri chemických reakciách hydrolýzy a oxidácie z neho vznikajú hydroxidy.

Mimochodom, keď sa chystáte zbaviť sa vodného kameňa v kanvici, môžete v bežnom živote pozorovať ďalší príklad zábavnej chémie: bežný stolový ocot a kyselina citrónová robia dobre usadeniny. Kanvica s roztokom octu / kyselina citrónová a voda vrie, potom vodný kameň zmizne.

A bez ďalšieho chemického javu by neexistovali lahodné materské koláče a buchty: hovoríme o nich hasiaca sóda octom.

Keď mama hasí sódu v lyžičke s octom, nastáva nasledujúca reakcia: NaHCO 3 + CH 3 COOH=CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 . Výsledný oxid uhličitý má tendenciu opúšťať cesto – a tým mení jeho štruktúru, robí ho pórovitým a sypkým.

Mimochodom, môžete svojej matke povedať, že sódu vôbec nie je potrebné uhasiť - aj tak zareaguje, keď sa cesto dostane do rúry. Reakcia však bude o niečo horšia, ako keď sa sóda uhasí. Ale pri teplote 60 stupňov (a najlepšie 200) sa sóda rozkladá na uhličitan sodný, vodu a rovnaký oxid uhličitý. Je pravda, že chuť hotových koláčov a buchiet môže byť horšia.

Zoznam chemických javov v domácnosti nie je o nič menej pôsobivý ako zoznam takýchto javov v prírode. Vďaka nim máme cesty (výroba asfaltu je chemický jav), domy (vypaľovanie tehál), krásne látky na oblečenie (farbenie). Ak sa nad tým zamyslíte, je jasné, aká mnohostranná a zaujímavá je veda chémie. A aký úžitok možno získať z pochopenia jeho zákonitostí.

Medzi mnohými a mnohými javmi, ktoré vymyslela príroda a človek, sú špeciálne, ktoré je ťažké opísať a vysvetliť. Zahŕňajú tiež horiaca voda. Ako je to možné, pýtate sa, pretože voda nehorí, ale hasí oheň? Ako môže horieť? A tu je tá vec.

Horenie vody je chemický jav, pri ktorej sa vo vode s prímesou solí vplyvom rádiových vĺn lámu väzby kyslík-vodík. Výsledkom je kyslík a vodík. A samozrejme nehorí samotná voda, ale vodík.

Zároveň dosahuje veľmi vysokú teplotu spaľovania (viac ako jeden a pol tisíc stupňov), plus pri reakcii opäť vzniká voda.

Tento fenomén už dlho zaujíma vedcov, ktorí snívajú o tom, že sa naučia využívať vodu ako palivo. Napríklad pre autá. Zatiaľ ide o niečo z ríše fantázie, no ktovie, čo sa vedcom podarí vynájsť už čoskoro. Jedným z hlavných háčikov je, že pri horení vody sa uvoľní viac energie, ako sa minie na reakciu.

Mimochodom, niečo podobné možno pozorovať aj v prírode. Podľa jednej teórie sú veľké jednotlivé vlny, ktoré sa objavujú akoby odnikiaľ, v skutočnosti výsledkom výbuchu vodíka. Elektrolýza vody, ktorá k nej vedie, sa uskutočňuje v dôsledku prenikania elektrických výbojov (bleskov) na povrch slanej vody morí a oceánov.

No nielen vo vode, ale aj na súši možno pozorovať úžasné chemické javy. Ak by ste mali možnosť navštíviť prírodnú jaskyňu, určite by ste mali možnosť vidieť bizarné, krásne prírodné „rasoly“ visiace zo stropu – stalaktity. Ako a prečo sa objavujú, vysvetľuje ďalší zaujímavý chemický jav.

Chemik pri pohľade na stalaktit, samozrejme, nevidí cencúľ, ale uhličitan vápenatý CaCO 3 . Základom pre jeho vznik sú odpadových vôd, prírodný vápenec a samotný stalaktit vzniká zrážaním uhličitanu vápenatého (rast dole) a adhéznou silou atómov v kryštálovej mriežke (rast do šírky).

Mimochodom, podobné útvary môžu stúpať od podlahy k stropu - nazývajú sa stalagmity. A ak sa stalaktity a stalagmity stretnú a splynú do pevných stĺpov, dostanú meno stalagnáty.

Záver

Vo svete sa každý deň vyskytuje množstvo úžasných, krásnych, ale aj nebezpečných a desivých chemických javov. Z mnohých sa človek naučil ťažiť: tvorí Konštrukčné materiály, pripravuje jedlo, umožňuje vozidlám cestovať na veľké vzdialenosti a oveľa viac.

Bez mnohých chemických javov by existencia života na Zemi nebola možná: bez ozónovej vrstvy by ľudia, zvieratá, rastliny kvôli ultrafialovým lúčom neprežili. Bez rastlinnej fotosyntézy by zvieratá a ľudia nemali čo dýchať a bez chemických reakcií dýchania by táto problematika nebola vôbec aktuálna.

Fermentácia umožňuje varenie jedla a podobný chemický jav hniloby rozkladá bielkoviny na jednoduchšie zlúčeniny a vracia ich do kolobehu látok v prírode.

Za chemické javy sa považuje aj tvorba oxidu pri zahrievaní medi, sprevádzaná jasnou žiarou, horenie horčíka, topenie cukru atď. A nájsť ich užitočné využitie.

stránky, s úplným alebo čiastočným kopírovaním materiálu, je potrebný odkaz na zdroj.

Naposledy 200 rokov ľudstvaštudoval vlastnosti látok lepšie ako v celej histórii vývoja chémie. Prirodzene rýchlo rastie aj počet látok, je to dané predovšetkým vývojom rôzne metódy prijímacie látky.

V každodennom živote sa stretávame s mnohými látkami. Medzi nimi je voda, železo, hliník, plast, sóda, soľ a mnoho ďalších. Látky, ktoré existujú v prírode, ako je kyslík a dusík obsiahnutý vo vzduchu, látky rozpustené vo vode a majúce prírodný pôvod, sa nazývajú prírodné látky. Hliník, zinok, acetón, vápno, mydlo, aspirín, polyetylén a mnohé ďalšie látky v prírode neexistujú.

Získavajú sa v laboratóriu a vyrábajú sa v priemysle. Umelé látky sa v prírode nevyskytujú, sú vytvorené z prírodných látok. Niektoré látky, ktoré existujú v prírode, sa dajú získať aj v chemickom laboratóriu.

Takže keď sa manganistan draselný zahrieva, uvoľňuje sa kyslík a keď sa zahrieva krieda - oxid uhličitý. Vedci sa naučili, ako premeniť grafit na diamant, pestovať kryštály rubínu, zafíru a malachitu. Takže spolu s látkami prírodného pôvodu existuje obrovské množstvo umelo vytvorených látok, ktoré sa v prírode nenachádzajú.

Látky, ktoré sa nenachádzajú v prírode, sa vyrábajú v rôznych podnikoch: továrne, závody, kombináty atď.

Chemici teraz čelia v podmienkach vyčerpania prírodných zdrojov našej planéty dôležitá úloha: vyvinúť a implementovať metódy, pomocou ktorých je možné umelo, v laboratóriu, príp priemyselná produkcia získať látky, ktoré sú analógmi prírodných látok. Napríklad zásoby fosílnych palív v prírode sa míňajú.

Môže prísť čas, keď dôjde ropa a zemný plyn. Už teraz sa vyvíjajú nové druhy palív, ktoré by boli rovnako účinné, ale neznečisťovali by životné prostredie. K dnešnému dňu sa ľudstvo naučilo umelo získavať rôzne drahé kamene, ako sú diamanty, smaragdy, beryly.

Súhrnný stav hmoty

Látky môžu existovať v niekoľkých stavoch agregácie, z ktorých tri poznáte: pevné, kvapalné, plynné. Napríklad voda v prírode existuje vo všetkých troch stavoch agregácie: pevné (vo forme ľadu a snehu), kvapalné (kvapalná voda) a plynné (vodná para). Sú známe látky, ktoré nemôžu existovať za normálnych podmienok vo všetkých troch stavoch agregácie. Príkladom toho je oxid uhličitý. Pri izbovej teplote je to plyn bez farby a zápachu. Pri -79°С táto látka "zamrzne" a prechádza do pevného stavu agregácie. Domáci (triviálny) názov pre takúto látku je "suchý ľad". Tento názov dostala táto látka vďaka tomu, že „suchý ľad“ sa mení na oxid uhličitý bez topenia, teda bez prechodu do tekutého stavu agregácie, ktorý je prítomný napríklad vo vode.

Z toho možno vyvodiť dôležitý záver. Keď látka prechádza z jedného stavu agregácie do druhého, nemení sa na iné látky. Samotný proces nejakej zmeny, transformácie, sa nazýva fenomén.

fyzikálnych javov. Fyzikálne vlastnosti látok.

Javy, pri ktorých látky menia stav agregácie, ale neprechádzajú do iných látok, sa nazývajú fyzikálne. Každá jednotlivá látka má určité vlastnosti. Vlastnosti látok môžu byť rôzne alebo si navzájom podobné. Každá látka je opísaná pomocou súboru fyzikálnych a chemických vlastností. Vezmime si ako príklad vodu. Voda mrzne a mení sa na ľad pri teplote 0°C a vrie a mení sa na paru pri teplote +100°C. Tieto javy sú fyzikálne, keďže voda sa nepremenila na iné látky, dochádza len k zmene stavu agregácie. Tieto body tuhnutia a varu sú fyzikálne vlastnosti špecifické pre vodu.

Vlastnosti látok, ktoré sa určujú meraniami alebo vizuálne pri absencii transformácie niektorých látok na iné, sa nazývajú fyzikálne

Vyparovanie alkoholu, ako vyparovanie vody- fyzikálne javy, látky zároveň menia stav agregácie. Po experimente sa môžete uistiť, že alkohol sa odparuje rýchlejšie ako voda – to sú fyzikálne vlastnosti týchto látok.

Medzi hlavné fyzikálne vlastnosti látok patria: stav agregácie, farba, zápach, rozpustnosť vo vode, hustota, bod varu, bod topenia, tepelná vodivosť, elektrická vodivosť. Fyzikálne vlastnosti ako farba, vôňa, chuť, tvar kryštálov sa dajú určiť vizuálne pomocou zmyslov a meraním sa zisťuje hustota, elektrická vodivosť, body topenia a varu. Informácie o fyzikálnych vlastnostiach mnohých látok sa zhromažďujú v špeciálnej literatúre, napríklad v referenčných knihách. Fyzikálne vlastnosti látky závisia od jej stavu agregácie. Napríklad hustota ľadu, vody a vodnej pary je odlišná.

Plynný kyslík je bezfarebný a tekutý je modrý. Poznanie fyzikálnych vlastností pomáha „rozpoznať“ množstvo látok. Napríklad, meď- jediný červený kov. Slanú chuť má len kuchynská soľ. jód- takmer čierna tuhá látka, ktorá sa pri zahriatí mení na fialovú paru. Vo väčšine prípadov je pri definovaní látky potrebné zvážiť niekoľko jej vlastností. Ako príklad uvádzame fyzikálne vlastnosti vody:

• farba - bezfarebná (v malom objeme)
• zápach - bez zápachu
• stav agregácie - za normálnych podmienok tekutý
• hustota - 1 g / ml,
• bod varu – +100°С
• teplota topenia - 0°С
• tepelná vodivosť - nízka
• elektrická vodivosť - čistá voda nevedie elektrický prúd

Kryštalické a amorfné látky

Pri opise fyzikálnych vlastností pevných látok je zvykom popísať štruktúru látky. Ak sa pozriete na vzorku kuchynskej soli pod lupou, všimnete si, že soľ pozostáva z mnohých drobných kryštálikov. Veľmi veľké kryštály možno nájsť aj v ložiskách soli. Kryštály sú pevné telesá, ktoré majú tvar pravidelných mnohostenov. Kryštály môžu mať rôzne tvary a veľkosti. Kryštály určitých látok, napríklad stol soľ – krehký, ľahko sa zlomí. Sú tam dosť tvrdé kryštály. Jedným z najtvrdších minerálov je napríklad diamant. Ak sa pozriete na kryštály soli pod mikroskopom, všimnete si, že všetky majú podobnú štruktúru. Ak vezmeme do úvahy napríklad sklenené častice, potom budú mať všetky inú štruktúru - takéto látky sa nazývajú amorfné. Medzi amorfné látky patrí sklo, škrob, jantár, včelí vosk. Amorfné látky – látky, ktoré nemajú kryštalickú štruktúru

chemické javy. Chemická reakcia.

Ak vo fyzikálnych javoch látky spravidla menia iba stav agregácie, potom sa pri chemických javoch niektoré látky premieňajú na iné látky. Tu je niekoľko jednoduchých príkladov: horenie zápalky je sprevádzané zuhoľnatením dreva a vypúšťaním plynné látky, teda dochádza k nezvratnej premene dreva na iné látky. Ďalší príklad: bronzové sochy sa časom pokrývajú zeleným povlakom. Bronz totiž obsahuje meď. Tento kov pomaly interaguje s kyslíkom, oxidom uhličitým a vzdušnou vlhkosťou, v dôsledku čoho sa na povrchu sochy vytvárajú nové zelené látky. Chemické javy - javy premeny jednej látky na druhú Proces interakcie látok s tvorbou nových látok sa nazýva chemická reakcia. Chemické reakcie prebiehajú všade okolo nás. Chemické reakcie prebiehajú v nás samých. V našom tele neustále prebiehajú premeny mnohých látok, látky medzi sebou reagujú, pričom vznikajú reakčné produkty. V chemickej reakcii teda vždy existujú reagujúce látky a látky vznikajúce v dôsledku reakcie.

• Chemická reakcia- proces vzájomného pôsobenia látok, v dôsledku ktorého vznikajú nové látky s novými vlastnosťami
• Činidlá- látky, ktoré vstupujú do chemickej reakcie
• Produkty- látky vznikajúce v dôsledku chemickej reakcie

Chemická reakcia je vo všeobecnosti reprezentovaná reakčnou schémou REAGENCIE -> PRODUKTY

• činidlá– počiatočné látky použité na reakciu;
• Produkty- nové látky vznikajúce v dôsledku reakcie.

Akékoľvek chemické javy (reakcie) sú sprevádzané určitými znakmi, pomocou ktorých možno chemické javy odlíšiť od fyzikálnych. Medzi takéto znaky patrí zmena farby látok, uvoľňovanie plynu, tvorba zrazeniny, uvoľňovanie tepla a vyžarovanie svetla.

Mnohé chemické reakcie sú sprevádzané uvoľňovaním energie vo forme tepla a svetla. Takéto javy sú spravidla sprevádzané spaľovacími reakciami. Pri spaľovacích reakciách vo vzduchu reagujú látky s kyslíkom obsiahnutým vo vzduchu. Napríklad horčíkový kov sa rozhorí a horí na vzduchu jasným oslepujúcim plameňom. Preto sa na vytváranie fotografií v prvej polovici dvadsiateho storočia používal horčíkový blesk. V niektorých prípadoch je možné uvoľniť energiu vo forme svetla, ale bez uvoľnenia tepla. Jeden z druhov tichomorského planktónu je schopný vyžarovať jasné modré svetlo, jasne viditeľné v tme. Uvoľňovanie energie vo forme svetla je výsledkom chemickej reakcie, ktorá sa vyskytuje v organizmoch tohto typu planktónu.

Zhrnutie článku:

• Existujú dve veľké skupiny látok: látky prírodného a umelého pôvodu.
• Za normálnych podmienok môžu byť látky v troch stavoch agregácie
• Vlastnosti látok, ktoré sa určujú meraniami alebo vizuálne pri absencii transformácie niektorých látok na iné, sa nazývajú fyzikálne
• Kryštály sú pevné telesá, ktoré majú tvar pravidelných mnohostenov.
• Amorfné látky – látky, ktoré nemajú kryštalickú štruktúru
• Chemické javy - javy premeny jednej látky na druhú
• Činidlá sú látky, ktoré vstupujú do chemickej reakcie.
• Produkty - látky vznikajúce v dôsledku chemickej reakcie
• Chemické reakcie môžu byť sprevádzané uvoľňovaním plynu, sedimentu, tepla, svetla; zmena farby látok
• Spaľovanie je zložitý fyzikálno-chemický proces premeny východiskových látok na produkty horenia pri chemickej reakcii, sprevádzaný intenzívnym uvoľňovaním tepla a svetla (plameň).

Fyzikálne zmeny nie sú spojené s chemickými reakciami a tvorbou nových produktov, ako je topenie ľadu. Spravidla sú takéto transformácie reverzibilné. Okrem príkladov fyzikálnych javov sa v prírode a v bežnom živote vyskytujú aj chemické premeny, pri ktorých vznikajú nové produkty. Takéto chemické javy (príklady budú diskutované v článku) sú nezvratné.

Chemické zmeny

Chemickú zmenu možno považovať za akýkoľvek jav, ktorý umožňuje vedcom merať chemické vlastnosti. Mnohé reakcie sú tiež príkladmi chemických javov. Aj keď nie je vždy ľahké povedať, že došlo k chemickej zmene, existujú určité náznaky. Čo sú chemické javy? Uveďme si príklady. Môže ísť o zmenu farby látky, teploty, tvorbu bublín alebo (v kvapalinách) zrážanie. Možno uviesť nasledujúce príklady chemických javov v živote:

1. Hrdza na železe.
2. Horiace drevo.
3. Metabolizmus potravy v tele.
4. Miešanie kyseliny a zásady.
5. Varenie vajíčka.
6. Trávenie cukru amylázou v slinách.
7. Miešaním jedlej sódy a octu pri pečení vzniká plynný oxid uhličitý.
8. Pečenie koláča.
9. Galvanizácia kovov.
10. Batérie.
11. Výbuch ohňostroja.
12. Hnijúce banány.
13. Tvorba produktov kyseliny mliečnej.

A toto nie je celý zoznam. Niektoré z týchto bodov môžete zvážiť podrobnejšie.

Vonkajší oheň na drevo

Oheň je tiež príkladom chemického javu. Ide o rýchlu exotermickú oxidáciu materiálu chemický proces horenie, uvoľňovanie tepla, svetla a rôznych reakčných produktov. Oheň je horúci, pretože slabá dvojitá väzba v molekulárnom kyslíku O2 sa premieňa na silnejšie väzby v produktoch spaľovania oxidu uhličitého a vody. Uvoľňuje sa veľa energie (418 kJ na 32 g O2); väzbové energie paliva tu hrajú len vedľajšiu úlohu. V určitom bode spaľovacej reakcie, ktorý sa nazýva bod vzplanutia, sa vytvorí plameň.

Ide o viditeľnú časť ohňa, ktorá pozostáva hlavne z oxidu uhličitého, vodnej pary, kyslíka a dusíka. Ak je teplota dostatočne vysoká, plyny sa môžu ionizovať za vzniku plazmy. V závislosti od toho, aké látky sú zapálené a aké nečistoty sú dodávané zvonku, sa bude líšiť farba plameňa a intenzita ohňa. Oheň vo svojej najbežnejšej forme môže spôsobiť požiar, ktorý môže pri horení spôsobiť fyzické poškodenie. Oheň je dôležitý proces, ktorý ovplyvňuje ekologické systémy na celom svete. Medzi pozitívne účinky ohňa patrí stimulácia rastu a udržiavanie rôznych ekologických systémov.

Hrdza

Rovnako ako oheň, proces hrdzavenia je tiež oxidačným procesom. Len nie tak rýchlo. Hrdza je oxid železa, zvyčajne červený oxid, ktorý vzniká redoxnou reakciou železa a kyslíka v prítomnosti vody alebo vzduchu. Niekoľko foriem hrdze sa líši vizuálne aj spektroskopiou a vzniká za rôznych okolností. Ak má dostatok času, kyslíka a vody, akákoľvek masa železa sa nakoniec úplne zmení na hrdzu a rozloží sa. Jeho povrchová časť je šupinatá a sypká a nechráni podkladové železo, na rozdiel od tvorby patiny na medených povrchoch.

Príklad chemického javu, hrdzavenie je všeobecný pojem pre koróziu železa a jeho zliatin, ako je oceľ. Mnoho iných kovov podlieha podobnej korózii, ale výsledné oxidy sa zvyčajne neoznačujú ako hrdza. Iné formy tejto reakcie existujú ako výsledok reakcie medzi železom a chloridom v prostredí bez kyslíka. Príkladom je výstuž používaná v podvodných betónových stĺpoch, ktorá vytvára zelenú hrdzu.

Kryštalizácia

Ďalším príkladom chemického javu je rast kryštálov. Ide o proces, pri ktorom sa už existujúci kryštál zväčšuje so zvyšujúcim sa počtom molekúl alebo iónov v ich polohách v kryštálovej mriežke. Kryštál je definovaný ako atómy, molekuly alebo ióny usporiadané do usporiadaného, ​​opakujúceho sa vzoru, kryštálovej mriežky, ktorá sa rozprestiera cez všetky tri priestorové dimenzie. Rast kryštálov sa teda líši od rastu kvapky kvapaliny tým, že počas rastu musia molekuly alebo ióny spadnúť do správne polohy mriežka, aby mohol rásť usporiadaný kryštál.

Keď molekuly alebo ióny spadnú do polohy odlišnej od polôh v ideálnej kryštálovej mriežke, vytvoria sa kryštálové defekty. Spravidla sú molekuly alebo ióny v kryštálovej mriežke zachytené v tom zmysle, že sa nemôžu pohybovať zo svojich pozícií, a preto je rast kryštálov často nezvratný, pretože keď molekuly alebo ióny zapadnú do rastúcej mriežky, sú upevnené v ňom. Kryštalizácia je bežný proces v priemysle aj v prírodnom svete a kryštalizácia sa vo všeobecnosti chápe tak, že pozostáva z dvoch procesov. Ak predtým nebol kryštál, potom nový kryštál musí sa narodiť a potom musí podstúpiť rast.

Chemický pôvod života

Chemický pôvod života sa vzťahuje na podmienky, ktoré mohli existovať, a preto prispeli k objaveniu sa prvých duplikovaných foriem života.

Hlavným príkladom chemických javov v prírode je samotný život. Predpokladá sa, že kombinácia fyzikálnych a chemických reakcií by mohla viesť k objaveniu sa prvých molekúl, ktoré po reprodukcii viedli k objaveniu sa života na planéte.

Po zvládnutí tejto témy budete schopní:

Pochopiť podstatu fyzikálnych a chemických javov, rozlíšiť ich;

Uveďte príklady chemických javov vyskytujúcich sa v prírode a každodennom živote;

Sledujte priebeh chemických reakcií podľa určitých znakov;

Samostatne vykonávať laboratórne experimenty, charakterizovať ich priebeh, popísať pozorovania, vyvodiť závery;

Formovať zručnosti a získavať skúsenosti v experimentálnom štúdiu látok a ich vlastností.

Spomeňte si z priebehu prírodopisu na to, čo sa nazýva javy. Uveďte skupiny javov, ktoré poznáte.

Fyzikálne a chemické javy (premeny). Svet okolo nás sa neustále mení. Ako už viete, nazývajú sa javy.

Štúdium témy „Svet javov, v ktorých človek žije“ v rámci prírodopisu vám dalo možnosť bližšie sa zoznámiť s fyzikálnymi javmi – mechanickými, zvukovými, tepelnými, svetelnými (obr. 46), magnetickými a elektrickými a niektorými ich vlastností.

Uveďte príklady vyššie uvedených fyzikálnych javov. Zamyslite sa a dajte odpoveď na otázku: pri týchto javoch dochádza k deštrukcii niektorých látok a vzniku iných?

Očividne nie. Výskyt námrazy na stromoch počas vlhkého a chladného obdobia, zníženie obsahu vody v nádržiach v počasí bez dažďa a zrážky sú javy spojené so zmenou stavu agregácie vody v dôsledku zmeny teplotné podmienky v prírode.

Ryža. 46. ​​Blesk

Je možné pozorovať takéto zmeny s premenou vody v bežnom živote? Ako ich implementovať?

Už viete, že mráz, vodná para, voda sú jedna a tá istá látka, ktorej zloženie molekuly zodpovedá chemickému vzorcu H2O.

Pri izbovej teplote je jód pevný, kryštalický, tmavý Fialová s látkou s nízkym leskom. V prípade zahrievania sa kryštály jódu okamžite zmenia na sýto purpurovú paru a po ochladení para opäť kryštalizuje (obchádza sa kvapalné skupenstvo). Tieto transformácie tiež nesúvisia so zmenou zloženia látky: v tuhom aj v plynnom štádiu sa molekula jódu skladá z dvoch atómov, čo zodpovedá vzorcu And2.

Vymenuj kúsky skla, ktoré poznáš z bežného života.

Výroba sklenených výrobkov je založená na ich poskytovaní rôznych tvarov. Zloženie skla zostáva nezmenené. Schopnosť určitých látok expandovať alebo zmršťovať sa pri zmenách teploty je tiež fyzická zmena.

Pamätajte si, aké znaky sú prejavom fyzikálnych vlastností látok.

Takže medzi fyzikálne vlastnosti, vďaka ktorým môžeme pozorovať fyzikálne javy, patria: zmena tvaru, farby, vône, chuti, lesku, hustoty, elektrická a tepelná vodivosť, body topenia a varu, plasticita a pod. Ich prítomnosť nemení zloženie látky.

Chémia však študuje chemické javy, počas ktorých sa niektoré látky ničia a iné vznikajú. Horí napríklad jav, ktorý poznáte z bežného života zemný plyn, ktorý pozostáva prevažne z molekúl organickej hmoty metánu CH 4 (obr. 47). Tento proces prebieha v prítomnosti plynného kyslíka.

Experimentálne skúmame, čo vzniká pri spaľovaní metánu. Urobíme demonštračný experiment a vykonáme nasledujúce kroky.

1. Podržte studený predmet nad plameňom na niekoľko sekúnd. Na ňom kondenzujú kvapky vody. To znamená, že pri spaľovaní metánu vzniká vodná para (obr. 48).

Ryža. 47. Spaľovanie zemného plynu

Ryža. 48. Tvorba vody

2. Skúmavku namočte do vápennej vody (roztok vápna vo vode) a opäť ju chvíľu podržte nad plameňom horľavého metánu. Steny skúmavky sa rýchlo zakalia. To je znakom prítomnosti oxidu uhličitého v produktoch spaľovania.

Takže v dôsledku interakcie metánu s kyslíkom sa vytvorili dve látky: voda a oxid uhličitý. Inými slovami, molekuly metánu a kyslíka a vytvorené molekuly vody a oxidu uhličitého boli zničené (obr. 49).

Ryža. 49. Schéma premien pri spaľovaní metánu:

a je molekula metánu; b - dve molekuly kyslíka; c - atóm uhlíka; d - štyri atómy vodíka; G - štyri atómy kyslíka; e - molekula oxidu uhličitého; c - dve molekuly vody

Pri zahrievaní železného prášku so sírou vzniká zložitá kryštalická látka - sulfid železitý, ktorý vykazuje úplne iné vlastnosti ako pôvodné látky (obr. 50).

Ryža. 50. Schéma vzniku sulfidu železnatého: a - síra; 6 - železo; c - sulfid železnatý

Premeny, pri ktorých dochádza k deštrukcii niektorých látok a vzniku iných, sa nazývajú chemické javy alebo chemické reakcie.

Pre stavebné potreby sa používa vápno (chemický názov je hydroxid vápenatý, vzorec je Ca (OH) 2. Na jeho získanie je potrebné vykonať dve reakcie: 1) rozklad vápenca CaCO 3 (uhličitan vápenatý), aby sa získal nehasené vápno CaO (oxid vápenatý) a 2 ) kombinácia oxidu vápenatého s vodou (ako sa hovorí „uhaste vápno“).

Vidíme teda, že v priebehu chemických reakcií vždy existujú látky, ktoré vstupujú do reakcie, a látky, ktoré vznikajú po reakcii.

Látky, ktoré vstupujú do reakcie, sa nazývajú počiatočné látky alebo činidlá a látky, ktoré vznikajú po reakcii, sa nazývajú produkty alebo konečné látky.

V dvoch vyššie opísaných reakciách, ktoré majú pre človeka veľký praktický význam, boli východiskovými látkami: uhličitan vápenatý - v prvej, oxid vápenatý a voda - v druhej. Reakčnými produktmi sú oxid vápenatý a oxid uhličitý v prvom, hydroxid vápenatý v druhom. Pri znalosti chemických vzorcov východiskových látok a produktov je možné priebeh reakcie znázorniť pomocou diagramov:

(2)

Šípka hore znamená vývoj plynu.

Myslíte si, že fyzikálne javy a chemické reakcie prebiehajú súčasne alebo sú vzájomne prepojené?

Javy sprevádzajúce chemické reakcie. Veda dokázala, že každá chemická reakcia je sprevádzaná jedným alebo viacerými vonkajšími prejavmi. To umožňuje robiť závery o priebehu reakcií. Zvážme hlavné z nich pomocou demonštračných experimentov.

Zmena farby látok

Skúsenosti 1. Na detekciu alkalických roztokov sa používa indikátor fenolftaleín - látka meniaca farbu v alkalickom prostredí. Ak sa k roztoku fenolftaleínu pridá roztok hydroxidu sodného, ​​fenolftaleín zmení svoju farbu na karmínovú. Pridaním do tejto zmesi kyseliny chlorovodíkovej, pozorujte zmenu farby. To znamená, že kyselina neutralizuje zásadu. Priebeh reakcie interakcie zásady s kyselinou možno zapísať takto:

NaOH + Hcl → NaCl + H20 (3)

Fenolftaleín bol indikátorom na zistenie priebehu reakcie.

Skúsenosti 2. Pri kalcinovaní medenej platne v plameni sa pozoruje zmena farby (obr. 51). Meď, ktorá má zvyčajne červenú farbu, je pokrytá čiernym povlakom. Tento plak je novovytvorená látka oxid meďnatý CuO. Reakčná schéma bude vyzerať takto:

Obrázok 51. Pečenie medeného plechu

(4)

Zrážanie alebo rozpúšťanie

Pokus 3. Nalejte roztok chloridu feritého do kadičky. Tento roztok má žltú farbu. Pridajte do nej niekoľko kvapiek roztoku hydroxidu sodného (zásady). Súčasne budeme pozorovať dva javy - obsah pohára zhnedne (teda aj farba) a následne sa látka bóraxu usadí na dne - vytvorí sa zrazenina (obr. 52). Bórax je novovytvorený hydroxid železitý. Schéma reakcie:

(5)

Šípka nadol označuje zrážanie počas reakcie.

Obrázok 52. Zrážanie hydroxidu železitého

Skúsenosti 4. Ak do čerstvej zrazeniny hydroxidu trojmocného trojmocného, ​​kyseliny chlorovodíkovej, potom sa zrazenina rozpustí za vzniku vo vode rozpustnej žltej látky - chloridu železitého:

(6)

Aké ďalšie znamenie sa objaví počas rozpúšťania zrazeniny?

Vývoj plynu

Niektoré chemické premeny sú sprevádzané tvorbou (uvoľňovaním) plynu.

Pokus 5. V skúmavke, v ktorej je umiestnená zinková platňa, dol'mo chlorid kys. Najprv sa na plechu vytvoria malé bublinky (obr. 53), ktoré sa následne odlepia od povrchu zinku a odstávajú. Toto je plynný vodík. Schéma reakcie:

Zn + HCl → ZnCl2 + H2 (7)

Aby ste sa uistili, že sa počas reakcie uvoľňuje vodík, opatrne plyn zapáľte. Na vzduchu sa zapáli a horí modrým plameňom. Prebieha nasledujúca reakcia:

H 2 + O 2 → H 2 O (8)

Obrázok 53. Tvorba vodíkových bublín na zinkovej platni

Emisia tepla a svetla

Takéto reakcie sú ľudstvu známe už od čias ich používania. Ide o spaľovanie dreva a iných palív. Dali podnet k použitiu vykurovania priestorov, výrobe kahancov na osvetlenie miestností, ulíc a podobne.

Zapamätajte si a pomenujte, aké látky poznáte, ktoré vstupujú do spaľovacích reakcií.

Skúsenosti 6. Zapáľme zápalku alebo suchú fakľu a pozorujme, čo sa stane.

Vysvetlite sami, aké javy túto reakciu sprevádzajú.

Najjednoduchšou schémou spaľovacej reakcie je spaľovanie uhlíka:

C + O 2 → CO 2 (9)

Teplo a svetlo sa uvoľňuje nielen pri spaľovaní jednoduchých látok uhlíka, fosforu, horčíka, ale aj zložitých. Napríklad zemný plyn, alkohol.

Absorpcia tepla

Tento jav je sprevádzaný všetkými reakciami, ktoré sa vyskytujú pri zahrievaní (reakcia medi s kyslíkom). Dobrý príklad absorpcie tepla z životné prostredie s rozpustením chloridu amónneho NH 4 Cl vo vode.

Skúsenosti 7. Pohár s chloridom amónnym dáme na mokrý substrát a kvapku vody, pričom obsah premiešame sklenenou tyčinkou. Počas rozpúšťania absorbuje chlorid amónny toľko tepla, že sklo primrzne k stojanu (obr. 54).

Obrázok 54. Rozpustenie chloridu amónneho vo vode

Vzhľad zápachu

Táto vyššia je spojená s tvorbou vonných zlúčenín. Napríklad objavenie sa zvláštnej vône sviežosti po búrke sa vysvetľuje tvorbou molekúl ozónu O3 vo vzduchu. Reakcia spočíva v preskupení molekúl kyslíka na molekuly ozónu pri vysokých teplotách pri elektrických výbojoch. Schematicky možno reakciu zapísať takto:

O 2 → O 3 (10)

Pokus 8 (vykonaný pod napätím). Na dno skúmavky nasypeme suchú soľ - chlorid amónny a pridáme do nej roztok hydroxidu sodného o objeme 2-3 ml. Sú nejaké zmeny? Aké udalosti sprevádzajú reakciu?

Vzhľadom na vyššie uvedené sme dospeli k záveru, že chemické premeny sú sprevádzané určitými javmi; umožňujú pozorovať vonkajšie prejavy priebehu chemických reakcií.

Laboratórne skúsenosti 3

Vykonávanie chemických reakcií

Úloha 1. Zapáľte zápalku a potom zapáľte liehovú lampu. Čo pozeráš?

Úloha 2. Vložte malý kúsok kriedy do skúmavky. Pridajte ocot tak, aby pokrýval kriedu. Vysvetlite svoje pozorovania.

Úloha 3. Do skúmavky s objemom 1,5-2 ml nalejte modrý roztok síranu meďnatého. Pridajte roztok hydroxidu sodného. Čo pozeráš? Mysleli ste si, že došlo k chemickej reakcii?

Úloha 4. K zrazenine vytvorenej v predchádzajúcom pokuse pridajte kyselinu chlorovodíkovú. Vysvetlite pozorovania. Zdôvodnite ich.

Zhrňte svoje vedomosti o chemických reakciách.

Výskumné metódy v chémii. V § 4 ste sa čiastočne oboznámili s metódami výskumu. Chémia ako experimentálna veda vo svojom výskume široko využíva metódu pozorovania a experimentu, ktoré sa navzájom nevylučujú, ale často dopĺňajú. Rozšírime tieto informácie.

Pozorovania sú vo vede považované za účelové, špeciálne organizované vnímanie predmetov a javov, vzhľadom na úlohu činnosti. Zvláštnosť tejto metódy spočíva v tom, že sa spolieha na prácu zmyslov a je jedným zo spôsobov, ako doplniť vedomosti z vonkajšieho sveta. Pri štúdiu chémie ste už videli, že metóda pozorovania sa používa, keď učiteľ predvádza predmety a javy, modely, schémy, schémy, tabuľky, ale aj laboratórne pokusy a praktické práce. Pozorovaním sa zisťujú najmä vonkajšie prejavy, ktoré sprevádzajú chemické reakcie.

Medzi pozorovaním a experimentom však existujú rozdiely. Nie všetky prírodné javy je možné pozorovať v priestore a čase. Ak je skúmaný objekt nepozorovateľný, vytvorí sa jeho model. Táto metóda sa nazýva modelovanie.

Pri vykonávaní experimentov vedci zisťujú a stanovujú určité vzorce.

Pamätajte na opakovateľnosť vlastností prvkov v periodickej sústave.

Na základe ustálených vzorcov sa formulujú zákony vedy, ktoré sú prezentované verbálnym alebo matematickým vyjadrením. Na testovanie správnosti zákonov vedci predkladajú určité predpoklady (hypotézy), ktoré zase slúžia na vytváranie teórií. Teória spája experiment, pozorovania a s ich pomocou získané fakty. Môže sa tiež stať základom predpovedania javov, ktoré veda ešte nepozná.

Snažte sa preto pri pozorovaní ukážok učiteľa alebo pri realizácii výskumných prác pri laboratórnych pokusoch a praktickej práci čo najopatrnejšie pozorovať, spájať pozorované javy s teoretickými závermi a formovať si vlastnú vedeckú víziu a interpretáciu všetkých procesov. Tento prístup k štúdiu chémie pre vás kladie veľa otázok, na ktoré budete môcť nájsť odpovede sami. Kde to otvorí príležitosť byť si istý svojimi presvedčeniami a presvedčiť o nich ostatných.

ZHRNUTIE NAUČENÉ

Chemické javy sú javy, pri ktorých sa niektoré látky ničia a iné vznikajú. Chemické javy sa nazývajú chemické reakcie.

Chemické javy sú sprevádzané určitými vonkajšími prejavmi, podľa ktorých sa vyvodzujú závery o priebehu reakcií. Sú to: zmena farby, zrážky, vývoj plynu, zápach, vývoj tepla a svetla.

Látky, ktoré vstupujú do chemických reakcií, sa nazývajú počiatočné alebo činidlá a tie, ktoré sa tvoria počas reakcie, sa nazývajú produkty alebo konečné látky.

Štúdium látok a javov sa uskutočňuje pomocou metód pozorovania, modelovania a experimentu, na základe ktorých sa formujú zákony a teórie zodpovedajúcej vedy.

ÚLOHY NA KONTROLA ZNALOSTÍ

1. Uveďte príklady: a) fyzické; b) chemické javy vyskytujúce sa v prírode a tie, ktoré ste pozorovali v laboratóriu.

2. Vymenujte javy, ktoré sprevádzajú chemické premeny.

3. Vložte chýbajúce slová na dokončenie výrazu. Látky, ktoré vstupujú do reakcie, sa nazývajú .... Produkty reakcie sa nazývajú ... ktoré sa tvoria ... reakcie.

Chemické premeny sú...

4. Rozdeľte javy na fyzikálne a chemické: horenie sviečky, výroba rôznych výrobkov z polyetylénu, sčernanie medeného plechu pri zahrievaní, vznik zlý zápach v dôsledku zhnitých vajec, odparovania roztoku chloridu sodného, ​​horenia horčíka, objavenia sa kvapiek vody na oknách, kysnutia mlieka, oddeľovania zmesi práškového železa a síry magnetom, objavenia sa rannej rosy.

5. V schémach označte východiskové látky a produkty reakcie. Prečítajte si diagramy.

a) CO + O2 -> C02 b) Cu + O2 -> CuO

c) Fe + O 2 -> Fe 3 O 4 d) Hg + S → HgS

6. Aké vonkajšie zmeny sa pozorujú pri takýchto premenách: a) kvasenie jablkovej šťavy; b) topiaci sa cukor;

c) hrdzavenie železných výrobkov; d) pripálenie zemiakov pri vyprážaní?

7. Analyzujte, ako narástli vaše vedomosti o javoch a aké vzťahy medzi nimi existujú.

8. Popíšte metódy výskumu v chémii.

9. Vysvetlite, aké iné prírodné vedy využívajú metódy výskumu, ktoré poznáte.

PRESKÚMAŤ DOMY

Vložte 1/4 čajovej lyžičky na dno troch pohárov prášok na pečenie a postupne pridajte: v prvom - šťavu z kyslej kapusty, v druhom - citrónovú šťavu alebo roztok kyseliny citrónovej, v treťom - kefír. Čo pozeráš? Vysvetlite pozorované javy.