Kaj je kemijski pojav v kemiji. Fizikalni in kemijski pojavi. Sprememba je edina stalnica v vesolju

Dinamične spremembe so vgrajene v samo naravo. Vsak trenutek se vse spremeni tako ali drugače. Če pozorno pogledate, boste našli na stotine primerov fizikalnih in kemičnih pojavov, ki so povsem naravne transformacije.

Sprememba je edina stalnica v vesolju

Nenavadno je, da so spremembe edina stalnica v našem vesolju. Za razumevanje fizikalnih in kemijskih pojavov (primere v naravi najdemo na vsakem koraku) je običajno, da jih razvrstimo v vrste, odvisno od narave končnega rezultata, ki ga povzročajo. Obstajajo fizikalne, kemične in mešane spremembe, ki vsebujejo tako prvo kot drugo.

Fizikalni in kemijski pojavi: primeri in pomen

Kaj je fizikalni pojav? Vsaka sprememba, ki se zgodi v snovi, ne da bi jo spremenili kemična sestava, so fizične. Zanje so značilne spremembe fizikalnih lastnosti in stanja materiala (trdno, tekoče ali plinasto), gostote, temperature, prostornine, ki se zgodijo brez spremembe njegove temeljne kemične strukture. Ni ustvarjanja novih kemičnih izdelkov ali sprememb skupne mase. Poleg tega je ta vrsta spremembe običajno začasna in v nekaterih primerih popolnoma reverzibilna.

Ko zmešate kemikalije v laboratoriju, je lahko videti reakcijo, vendar se v svetu okoli vas vsak dan dogaja veliko kemičnih reakcij. Kemična reakcija spremeni molekule, medtem ko jih fizikalna le prerazporedi. Na primer, če vzamemo plin klor in kovinski natrij in ju združimo, dobimo kuhinjsko sol. Nastala snov je zelo drugačna od katere koli druge komponente. To je kemična reakcija. Če nato to sol raztopimo v vodi, preprosto mešamo molekule soli z molekulami vode. V teh delcih ni sprememb, gre za fizično transformacijo.

Primeri telesnih sprememb

Vse je narejeno iz atomov. Ko se atomi združijo, nastanejo različne molekule. Različne lastnosti, ki jih predmeti podedujejo, so posledica različnih molekulskih ali atomskih struktur. Osnovne lastnosti predmeta so odvisne od njegove molekularne razporeditve. Fizične spremembe se zgodijo brez spreminjanja molekularne ali atomske strukture predmetov. Preprosto spremenijo stanje predmeta, ne da bi spremenili njegovo naravo. Taljenje, kondenzacija, sprememba volumna in izhlapevanje so primeri fizikalnih pojavov.

Dodatni primeri fizikalnih sprememb: kovina, ki se pri segrevanju širi, zvok se prenaša po zraku, voda pozimi zmrzne v led, baker se vleče v žice, glina se oblikuje na različnih predmetih, sladoled se stopi v tekočino, kovina se segreje in spremeni v drugo obliko, sublimacija joda pri segrevanju, padec katerega koli predmeta pod vplivom gravitacije, črnilo, ki ga absorbira kreda, magnetizacija železnih žebljev, snežak, ki se topi na soncu, žareče žarnice z žarilno nitko, magnetna levitacija predmeta.

Kako ločite med fizikalnimi in kemičnimi spremembami?

V življenju je mogoče najti veliko primerov kemičnih in fizikalnih pojavov. Pogosto je težko ugotoviti razliko med obema, še posebej, če se lahko oba pojavita hkrati. Če želite določiti telesne spremembe, postavite naslednja vprašanja:

• Ali je stanje stanja predmeta sprememba (plinasto, trdno in tekoče)?
• Ali je sprememba zgolj omejena na fizični parameter ali značilnost, kot so gostota, oblika, temperatura ali prostornina?
• Ali je kemična narava predmeta sprememba?
• Ali pride do kemičnih reakcij, ki vodijo do ustvarjanja novih izdelkov?

Če je odgovor na eno od prvih dveh vprašanj pritrdilen, odgovori na naslednja vprašanja pa ne, gre najverjetneje za fizični pojav. Nasprotno, če je odgovor na katero koli od zadnjih dveh vprašanj pozitiven, medtem ko sta prvi dve negativni, gre zagotovo za kemični pojav. Trik je v tem, da preprosto jasno opazujete in analizirate, kar vidite.

Primeri kemijskih reakcij v vsakdanjem življenju

Kemija se dogaja v svetu okoli vas, ne le v laboratoriju. Snovi medsebojno delujejo in tvorijo nove produkte skozi proces, ki se imenuje kemična reakcija ali kemična sprememba. Vsakič, ko kuhate ali čistite, je kemija v akciji. Vaše telo živi in ​​raste s kemičnimi reakcijami. Reakcije so, ko vzamete zdravila, prižgete vžigalico in vzdihnete. Tukaj je 10 kemičnih reakcij v vsakdanjem življenju. To je le majhen vzorec fizikalnih in kemičnih pojavov v življenju, ki jih vidite in doživljate večkrat vsak dan:

1. fotosinteza. Klorofil v rastlinskih listih pretvarja ogljikov dioksid in vodo v glukozo in kisik. Je ena najpogostejših vsakodnevnih kemičnih reakcij in tudi ena najpomembnejših, saj rastline tako proizvajajo hrano zase in za živali ter pretvarjajo ogljikov dioksid v kisik.
2. Aerobno celično dihanje je reakcija s kisikom v človeških celicah. Aerobno celično dihanje je nasproten proces fotosinteze. Razlika je v tem, da se energijske molekule združijo s kisikom, ki ga dihamo, da sprostijo energijo, ki jo potrebujejo naše celice, pa tudi ogljikov dioksid in vodo. Energija, ki jo uporabljajo celice, je kemična energija v obliki ATP.
3. Anaerobno dihanje. Anaerobno dihanje proizvaja vino in drugo fermentirano hrano. Vaše mišične celice izvajajo anaerobno dihanje, ko izčrpate oskrbo s kisikom, na primer med intenzivno ali dolgotrajno vadbo. Anaerobno dihanje kvasovk in bakterij se uporablja za fermentacijo za proizvodnjo etanola, ogljikovega dioksida in drugih kemikalij, ki proizvajajo sir, vino, pivo, jogurt, kruh in številna druga običajna živila.
4. Gorenje je vrsta kemične reakcije. To je kemična reakcija v vsakdanjem življenju. Vsakič, ko prižgete vžigalico ali svečo ali zanetite ogenj, vidite reakcijo gorenja. Zgorevanje združuje energijske molekule s kisikom, da nastaneta ogljikov dioksid in voda.
5. Rja je pogosta kemična reakcija. Sčasoma železo razvije rdeč, luskast premaz, imenovan rja. To je primer oksidacijske reakcije. Drugi vsakodnevni primeri vključujejo nastanek verdigrisa na bakru in temnenje srebra.
6. Mešanje kemikalij povzroči kemične reakcije. Pecilni prašek in soda bikarbona opravljata podobne funkcije pri peki, vendar različno reagirata na druge sestavine, zato ne morete vedno zamenjati drugega. Če v receptu združite kis in sodo bikarbono za kemični "vulkan" ali mleko in pecilni prašek, doživite reakcijo dvojnega izpodrivanja ali metateze (in še nekaj drugih). Sestavine se ponovno združijo, da nastaneta ogljikov dioksid in voda. Ogljikov dioksid ustvarja mehurčke in pomaga pri "rasti" pekovskih izdelkov. Te reakcije se v praksi zdijo preproste, vendar pogosto vključujejo več korakov.
7. Baterije so primeri elektrokemije. Baterije uporabljajo elektrokemične ali redoks reakcije za pretvorbo kemične energije v električno.
8. Prebava. Med prebavo se zgodi na tisoče kemičnih reakcij. Takoj, ko daste hrano v usta, začne encim v vaši slini, imenovan amilaza, razgraditi sladkorje in druge ogljikove hidrate v več preproste oblike, ki jih vaše telo lahko absorbira. Klorovodikova kislina v želodcu reagira s hrano, da jo razgradi, encimi pa razgradijo beljakovine in maščobe, da se lahko absorbirajo v kri skozi črevesno steno.
9. Kislinsko-bazične reakcije. Kadarkoli zmešate kislino (npr. kis, limonin sok, žveplovo kislino, klorovodikovo kislino) z alkalijo (npr. sodo bikarbono, milom, amoniakom, acetonom), izvajate kislinsko-bazično reakcijo. Ti procesi se nevtralizirajo, pri čemer nastajata sol in voda. Natrijev klorid ni edina sol, ki lahko nastane. Tukaj je na primer kemijska enačba za kislinsko-bazično reakcijo, ki proizvaja kalijev klorid, običajen nadomestek kuhinjske soli: HCl + KOH → KCl + H2O.
10. Milo in detergenti. Očistijo se s kemičnimi reakcijami. Milo emulgira umazanijo, kar pomeni, da se oljni madeži vežejo na milo, tako da jih je mogoče odstraniti z vodo. Detergenti zmanjšajo površinsko napetost vode, da lahko medsebojno delujejo z olji, jih zaprejo in izperejo.
11. Kemične reakcije med kuhanjem. Kuhanje je en velik praktičen kemijski eksperiment. Kuhanje uporablja toploto, da povzroči kemične spremembe v hrani. Na primer, ko trdo skuhate jajce, lahko vodikov sulfid, ki nastane pri segrevanju jajčnega beljaka, reagira z železom iz rumenjaka in okoli rumenjaka tvori sivo-zelen obroč. Ko kuhate meso ali pecivo, pride do Maillardove reakcije med aminokislinami in sladkorji Rjave barve in želenega okusa.

Drugi primeri kemijskih in fizikalnih pojavov

Fizikalne lastnosti opisujejo značilnosti, ki ne spremenijo snovi. Na primer, lahko spremenite barvo papirja, vendar je še vedno papir. Vodo lahko zavrete, a ko zberete in kondenzirate paro, je to še vedno voda. Lahko določite maso kosa papirja, pa je še vedno papir.

Kemijske lastnosti so tiste, ki kažejo, kako snov reagira ali ne reagira z drugimi snovmi. Ko kovinski natrij postavimo v vodo, burno reagira, da nastane natrijev hidroksid in vodik. Ko vodik uide v plamen, se ustvari dovolj toplote in reagira s kisikom v zraku. Po drugi strani pa, ko daste kos bakrene kovine v vodo, ne pride do nobene reakcije. Torej je kemična lastnost natrija, da reagira z vodo, kemična lastnost bakra pa je, da ne.

Katere druge primere kemijskih in fizikalnih pojavov lahko navedemo? Kemijske reakcije vedno potekajo med elektroni v valenčnih lupinah atomov elementov v periodnem sistemu. Fizikalni pojavi pri nizki ravni energije preprosto vključujejo mehanske interakcije - naključne trke atomov brez kemičnih reakcij, kot so atomi ali molekule plina. Ko so energije trkov zelo visoke, je celovitost jedra atomov motena, kar vodi do cepitve ali fuzije vpletenih vrst. Spontani radioaktivni razpad na splošno velja za fizikalni pojav.

Zagotavljam vam, da ste večkrat opazili nekaj takega, kot je srebrni prstan vaše mame sčasoma potemnel. Ali kako žebelj zarjavi. Ali kako lesena polena zgorijo v pepel. No, v redu, če vaša mama ne mara srebra in nikoli niste šli na pohod, ste zagotovo videli, kako se čajna vrečka skuha v skodelici.

Kaj imajo vsi ti primeri skupnega? In dejstvo, da so vsi povezani s kemičnimi pojavi.

Do kemijskega pojava pride, ko se nekatere snovi spremenijo v druge: nove snovi imajo drugačno sestavo in nove lastnosti. Če se spomnite tudi fizike, potem ne pozabite, da se kemični pojavi pojavljajo na molekularni in atomski ravni, vendar ne vplivajo na sestavo atomskih jeder.

Z vidika kemije to ni nič drugega kot kemična reakcija. In za vsako kemično reakcijo je zagotovo mogoče prepoznati značilne lastnosti:

• Med reakcijo lahko nastane oborina;
• barva snovi se lahko spremeni;
• reakcija lahko povzroči sproščanje plina;
• toplota se lahko sprošča ali absorbira;
• reakcijo lahko spremlja tudi sproščanje svetlobe.

Tudi seznam pogojev, potrebnih za nastanek kemične reakcije, je že dolgo določen:

• kontakt: Za reakcijo se morajo snovi dotakniti.
• brušenje: da bi reakcija potekala uspešno, je treba snovi, ki vstopajo vanjo, čim bolj fino zdrobiti, popolna možnost– raztopljena;
• temperatura:številne reakcije so neposredno odvisne od temperature snovi (najpogosteje jih je treba segreti, nekatere pa je treba, nasprotno, ohladiti na določeno temperaturo).

Če enačbo kemijske reakcije zapišete s črkami in številkami, s tem opišete bistvo kemijskega pojava. In zakon o ohranitvi mase je eno najpomembnejših pravil pri sestavljanju takšnih opisov.

Kemijski pojavi v naravi

Seveda razumete, da se kemija ne dogaja samo v epruvetah v šolskem laboratoriju. Opazujete lahko najbolj impresivne kemične pojave v naravi. In njihov pomen je tako velik, da na zemlji ne bi bilo življenja, če ne bi bilo nekaterih naravnih kemičnih pojavov.

Torej, najprej se pogovorimo o fotosinteza. To je proces, pri katerem rastline absorbirajo ogljikov dioksid iz ozračja in proizvajajo kisik, ko so izpostavljene sončni svetlobi. Ta kisik dihamo.

Na splošno fotosinteza poteka v dveh fazah in samo ena zahteva osvetlitev. Znanstveniki so izvedli različne poskuse in ugotovili, da do fotosinteze pride tudi pri šibki svetlobi. Ko pa se količina svetlobe poveča, se proces znatno pospeši. Opaženo je bilo tudi, da se stopnja fotosinteze še poveča, če se svetloba in temperatura rastline hkrati povečata. To se zgodi do določene meje, po kateri nadaljnje povečanje osvetlitve preneha pospeševati fotosintezo.

V procesu fotosinteze sodelujejo fotoni, ki jih oddaja sonce, in posebne molekule rastlinskega pigmenta – klorofil. V rastlinskih celicah je vsebovan v kloroplastih, zaradi česar so listi zeleni.

S kemijskega vidika pride med fotosintezo do verige transformacij, katerih rezultat so kisik, voda in ogljikovi hidrati kot rezerva energije.

Prvotno so mislili, da je kisik nastal kot posledica razgradnje ogljikovega dioksida. Vendar pa je Cornelius Van Niel kasneje ugotovil, da kisik nastane kot posledica fotolize vode. Kasnejše študije so potrdile to hipotezo.

Bistvo fotosinteze lahko opišemo z naslednjo enačbo: 6CO 2 + 12H 2 O + svetloba = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.

dih, naše vključno z vami, – tudi to je kemični pojav. Vdihavamo kisik, ki ga proizvajajo rastline, in izdihujemo ogljikov dioksid.

Vendar pa ne le ogljikov dioksid nastaja kot posledica dihanja. Bistveno pri tem procesu je, da se z dihanjem sprosti velika količina energije, ta način pridobivanja pa je zelo učinkovit.

Poleg tega je vmesni rezultat različnih stopenj dihanja veliko število različnih spojin. Ti pa služijo kot osnova za sintezo aminokislin, beljakovin, vitaminov, maščob in maščobnih kislin.

Dihalni proces je zapleten in razdeljen na več stopenj. Vsak od njih uporablja veliko število encimov, ki delujejo kot katalizatorji. Shema kemičnih reakcij dihanja je skoraj enaka pri živalih, rastlinah in celo bakterijah.

S kemijskega vidika je dihanje proces oksidacije ogljikovih hidratov (neobvezno: beljakovin, maščob) s pomočjo kisika, pri čemer nastane voda, ogljikov dioksid in energija, ki jo celice shranijo v ATP: C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 = CO 2 + 6H 2 O + 2,87 * 10 6 J.

Mimogrede, zgoraj smo rekli, da lahko kemične reakcije spremlja emisija svetlobe. To velja tudi za dihanje in njegove spremljajoče kemične reakcije. Nekateri mikroorganizmi lahko svetijo (luminiscencirajo). Čeprav to zmanjšuje energijsko učinkovitost dihanja.

zgorevanje poteka tudi s sodelovanjem kisika. Kot rezultat, les (in drugo trdno gorivo) spremeni v pepel, to pa je snov s popolnoma drugačno sestavo in lastnostmi. Poleg tega se pri zgorevanju sprosti velika količina toplote in svetlobe ter plina.

Seveda ne gorijo samo trdne snovi, ampak jih je bilo preprosto bolj priročno uporabiti za primer v tem primeru.

S kemijskega vidika je zgorevanje oksidacijska reakcija, ki poteka pri zelo visoki hitrosti. In pri zelo, zelo visoki hitrosti reakcije lahko pride do eksplozije.

Shematično lahko reakcijo zapišemo na naslednji način: snov + O 2 → oksidi + energija.

Prav tako ga obravnavamo kot naravni kemični pojav. gnitje.

V bistvu je to enak proces kot gorenje, le da poteka veliko počasneje. Gnitje je interakcija kompleksnih snovi, ki vsebujejo dušik, s kisikom ob sodelovanju mikroorganizmov. Prisotnost vlage je eden od dejavnikov, ki prispevajo k pojavu gnitja.

Kot rezultat kemijskih reakcij iz beljakovin nastanejo amoniak, hlapne maščobne kisline, ogljikov dioksid, hidroksi kisline, alkoholi, amini, skatol, indol, vodikov sulfid in merkaptani. Nekatere spojine, ki vsebujejo dušik, ki nastanejo kot posledica gnitja, so strupene.

Če se ponovno obrnemo na naš seznam znakov kemične reakcije, jih bomo v tem primeru našli veliko. Zlasti so začetni material, reagent in reakcijski produkti. Od značilne lastnosti Upoštevajte sproščanje toplote, plinov (močan vonj) in spremembo barve.

Za kroženje snovi v naravi ima razpad zelo velik pomen: omogoča, da se beljakovine mrtvih organizmov predelajo v spojine, primerne za absorpcijo rastlin. In krog se začne znova.

Prepričan sem, da ste opazili, kako lahkotno je dihati poleti po nevihti. In tudi zrak postane še posebej svež in pridobi značilen vonj. Vsakič po poletni nevihti lahko opazite še en kemični pojav, ki je pogost v naravi - nastajanje ozona.

Ozon (O3) je v svoji čisti obliki modri plin. V naravi je največja koncentracija ozona v višjih plasteh ozračja. Tam deluje kot ščit za naš planet. Kar jo ščiti pred sončnim sevanjem iz vesolja in preprečuje ohlajanje Zemlje, saj absorbira tudi njeno infrardeče sevanje.

V naravi ozon večinoma nastane zaradi obsevanja zraka z ultravijoličnimi sončnimi žarki (3O 2 + UV svetloba → 2O 3). In tudi med električnimi izpusti strele med nevihto.

Med nevihto pod vplivom strele nekatere molekule kisika razpadejo na atome, molekularni in atomski kisik se združita in nastane O 3.

Zato se po nevihti počutimo še posebej sveže, lažje dihamo, zrak se zdi bolj pregleden. Dejstvo je, da je ozon veliko močnejši oksidant kot kisik. In v majhnih koncentracijah (kot po nevihti) je varno. In celo uporabna, saj se razgrajuje škodljive snovi v zraku. V bistvu ga razkuži.

V velikih odmerkih pa je ozon za ljudi, živali in celo rastline zelo nevaren, zanje je strupen.

Mimogrede, dezinfekcijske lastnosti laboratorijsko pridobljenega ozona se pogosto uporabljajo za ozoniziranje vode, zaščito izdelkov pred kvarjenjem, v medicini in kozmetologiji.

Seveda je to daleč od tega celoten seznam neverjetni kemični pojavi v naravi, zaradi katerih je življenje na planetu tako raznoliko in lepo. Več o njih lahko izveste, če pozorno pogledate naokoli in imate odprta ušesa. Naokoli je veliko neverjetnih pojavov, ki samo čakajo, da se zanje začnete zanimati.

Kemijski pojavi v vsakdanjem življenju

Sem spadajo tisti, ki jih lahko opazujemo v vsakdanjem življenju sodobni človek. Nekateri med njimi so zelo preprosti in očitni, vsak jih lahko opazuje v svoji kuhinji: na primer kuhanje čaja. Čajni listi, segreti z vrelo vodo, spremenijo svoje lastnosti, posledično se spremeni sestava vode: pridobi drugačno barvo, okus in lastnosti. To pomeni, da dobimo novo snov.

Če istemu čaju dodate sladkor, bo kemična reakcija povzročila raztopino, ki bo spet imela niz novih lastnosti. Najprej nov, sladek okus.

Na primeru močnih (koncentriranih) čajnih listov lahko sami izvedete še en poskus: čaj zbistrite z rezino limone. Zaradi kislin, ki jih vsebuje limonin sok, bo tekočina ponovno spremenila svojo sestavo.

Katere druge pojave lahko opazite v vsakdanjem življenju? Na primer, kemijski pojavi vključujejo proces zgorevanje goriva v motorju.

Če poenostavimo, lahko reakcijo zgorevanja goriva v motorju opišemo takole: kisik + gorivo = voda + ogljikov dioksid.

Na splošno se v komori motorja z notranjim zgorevanjem pojavi več reakcij, ki vključujejo gorivo (ogljikovodike), zrak in vžigalno iskro. Natančneje, ne samo gorivo - mešanica goriva in zraka ogljikovodikov, kisika, dušika. Pred vžigom zmes stisnemo in segrejemo.

Zgorevanje zmesi se zgodi v delčku sekunde, sčasoma pa se prekine vez med vodikovimi in ogljikovimi atomi. Pri tem se sprosti velika količina energije, ki poganja bat, ta pa nato ročično gred.

Nato se atomi vodika in ogljika združijo z atomi kisika in tvorijo vodo in ogljikov dioksid.

V idealnem primeru bi morala reakcija popolnega zgorevanja goriva izgledati takole: C n H 2n+2 + (1,5n+0,5) O 2 = nCO 2 + (n+1) H 2 O. V resnici motorji z notranjim zgorevanjem niso tako učinkoviti. Recimo, da če med reakcijo rahlo primanjkuje kisika, kot posledica reakcije nastane CO. In ob večjem pomanjkanju kisika nastajajo saje (C).

Nastajanje zobnih oblog na kovinah kot posledica oksidacije (rja na železu, patina na bakru, temnenje srebra) - tudi iz kategorije gospodinjskih kemičnih pojavov.

Vzemimo za primer železo. Rja (oksidacija) nastane pod vplivom vlage (zračna vlaga, neposreden stik z vodo). Rezultat tega procesa je železov hidroksid Fe 2 O 3 (natančneje Fe 2 O 3 * H 2 O). Lahko ga vidite kot ohlapen, hrapav, oranžen ali rdeče-rjav premaz na površini kovinskih izdelkov.

Drugi primer je zelena prevleka (patina) na površini bakrenih in bronastih izdelkov. Nastaja skozi čas pod vplivom atmosferskega kisika in vlage: 2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 = Cu 2 CO 5 H 2 (ali CuCO 3 * Cu(OH) 2). Nastali bazični bakrov karbonat najdemo tudi v naravi – v obliki minerala malahita.

In še en primer počasne oksidacijske reakcije kovine v vsakdanjih razmerah je nastanek temne prevleke srebrovega sulfida Ag 2 S na površini srebrovih izdelkov: nakita, jedilnega pribora itd.

»Odgovornost« za njen nastanek nosijo delci žvepla, ki so v obliki vodikovega sulfida prisotni v zraku, ki ga dihamo. Srebro lahko tudi potemni ob stiku z žveplom prehrambeni izdelki(na primer jajca). Reakcija izgleda takole: 4Ag + 2H 2 S + O 2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O.

Vrnimo se v kuhinjo. Tu je še nekaj zanimivih kemičnih pojavov, ki jih je treba upoštevati: nastajanje vodnega kamna v kotličku En od njih.

V domačih razmerah ni kemično čiste vode, v njej so vedno raztopljene kovinske soli in druge snovi v različnih koncentracijah. Če je voda nasičena s kalcijevimi in magnezijevimi solmi (bikarbonati), jo imenujemo trda. Večja kot je koncentracija soli, trša je voda.

Ko se taka voda segreje, se te soli razgradijo v ogljikov dioksid in netopne usedline (CaCO 3 inMgCO 3). Te trdne usedline lahko opazite, če pogledate v kotliček (in tudi če pogledate grelne elemente pralnih, pomivalnih strojev in likalnikov).

Poleg kalcija in magnezija (ki tvorita karbonatni kamen) je v vodi pogosto prisotno tudi železo. Pri kemijskih reakcijah hidrolize in oksidacije iz njega nastajajo hidroksidi.

Mimogrede, ko se nameravate znebiti vodnega kamna v kotličku, lahko opazite še en primer zabavne kemije v vsakdanjem življenju: navaden namizni kis in citronska kislina dobro odstranjujeta usedline. Kotliček z raztopino kisa/ citronska kislina in voda se zavre, nakar lestvica izgine.

In brez še enega kemičnega pojava ne bi bilo okusnih maminih pit in žemljic: govorimo o gašenje sode s kisom.

Ko mama sodo bikarbono v žlici pogasi s kisom, pride do reakcije: NaHCO 3 + CH 3 COOH =CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 . Nastali ogljikov dioksid rad zapusti testo – in s tem spremeni njegovo strukturo, postane porozno in ohlapno.

Mimogrede, lahko mami poveste, da sode sploh ni treba ugasniti - tako ali tako bo reagirala, ko bo testo prišlo v pečico. Reakcija pa bo malo hujša kot pri gašenju sode. Toda pri temperaturi 60 stopinj (ali boljši od 200) se soda razgradi v natrijev karbonat, vodo in isti ogljikov dioksid. Res je, okus že pripravljenih pit in žemljic je lahko slabši.

Seznam gospodinjskih kemičnih pojavov ni nič manj impresiven kot seznam takšnih pojavov v naravi. Po njihovi zaslugi imamo ceste (izdelava asfalta je kemični pojav), hiše (žganje opeke), čudovite tkanine za oblačila (umiranje). Če dobro premislite, postane jasno, kako večplastna in zanimiva je kemija. In koliko koristi lahko izvlečemo iz razumevanja njegovih zakonitosti.

Med mnogimi, mnogimi pojavi, ki sta si jih izmislila narava in človek, obstajajo posebni, ki jih je težko opisati in razložiti. Tej vključujejo goreča voda. Kako je to mogoče, se boste morda vprašali, saj voda ne gori, ampak se uporablja za gašenje? Kako lahko gori? Tukaj je stvar.

Gorenje vode je kemični pojav, pri kateri se v vodi, pomešani s solmi, pod vplivom radijskih valov prekinejo vezi kisik-vodik. Posledično nastaneta kisik in vodik. In seveda ne gori sama voda, ampak vodik.

Hkrati doseže zelo visoko temperaturo zgorevanja (več kot tisoč in pol stopinj), poleg tega se med reakcijo ponovno tvori voda.

Ta pojav že dolgo zanima znanstvenike, ki sanjajo, da bi se naučili uporabljati vodo kot gorivo. Na primer za avtomobile. Zaenkrat je to nekaj s področja znanstvene fantastike, a kdo ve, kaj vse si bodo znanstveniki lahko izmislili zelo kmalu. Ena od glavnih težav je, da se pri gorenju vode sprosti več energije, kot se porabi za reakcijo.

Mimogrede, nekaj podobnega lahko opazimo v naravi. Po eni od teorij so veliki posamezni valovi, ki se zdijo kot da se pojavijo od nikoder, v resnici posledica eksplozije vodika. Elektroliza vode, ki vodi do nje, se izvaja zaradi vpliva električnih razelektritev (strele) na površino slane vode morij in oceanov.

A ne samo v vodi, tudi na kopnem lahko opazujete neverjetne kemične pojave. Če bi imeli priložnost obiskati naravno jamo, bi verjetno lahko videli bizarne, čudovite naravne "ledenice", ki visijo s stropa - kapniki. Kako in zakaj nastanejo, pojasnjuje še en zanimiv kemični pojav.

Kemik, ki gleda na kapnik, seveda ne vidi ledenice, ampak kalcijev karbonat CaCO 3. Osnova za njen nastanek je odpadne vode, naravni apnenec, sam kapnik pa je zgrajen zaradi izločanja kalcijevega karbonata (rast navzdol) in sile kohezije atomov v kristalni mreži (širša rast).

Mimogrede, podobne formacije se lahko dvignejo od tal do stropa - imenujejo se stalagmiti. In če se stalaktiti in stalagmiti srečajo in zrastejo v trdne stebre, dobijo ime stagnati.

Zaključek

Na svetu se vsak dan dogaja veliko neverjetnih, lepih, pa tudi nevarnih in zastrašujočih kemičnih pojavov. Človek se je naučil izkoristiti mnoge: ustvarja Gradbeni materiali, pripravlja hrano, omogoča prevoz vozil na velike razdalje in še veliko več.

Brez številnih kemijskih pojavov obstoj življenja na zemlji ne bi bil mogoč: brez ozonske plasti zaradi ultravijoličnih žarkov ne bi preživeli ljudje, živali, rastline. Brez fotosinteze rastlin živali in ljudje ne bi imeli kaj dihati, brez kemičnih reakcij dihanja pa to vprašanje sploh ne bi bilo relevantno.

Fermentacija omogoča kuhanje hrane, podoben kemijski pojav gnitja pa beljakovine razgradi na enostavnejše spojine in jih vrne v kroženje snovi v naravi.

Za kemijske pojave štejemo tudi nastanek oksida pri segrevanju bakra, ki ga spremlja svetel sij, gorenje magnezija, taljenje sladkorja itd. In najdejo koristne načine uporabe.

spletne strani, pri kopiranju materiala v celoti ali delno je obvezna povezava do vira.

Za zadnje 200 let človeštva preučeval lastnosti snovi bolje kot v vsej zgodovini razvoja kemije. Seveda tudi količina snovi hitro narašča, kar je predvsem posledica razvoja različne metode pridobivanje snovi.

V vsakdanjem življenju se srečujemo s številnimi snovmi. Med njimi so voda, železo, aluminij, plastika, soda, sol in številni drugi. Snovi, ki obstajajo v naravi, kot sta kisik in dušik v zraku, snovi, raztopljene v vodi in naravnega izvora, imenujemo naravne snovi. Aluminij, cink, aceton, apno, milo, aspirin, polietilen in mnoge druge snovi v naravi ne obstajajo.

Pridobivajo se v laboratoriju in proizvajajo v industriji. Umetnih snovi v naravi ni, ampak so ustvarjene iz naravnih snovi. Nekatere snovi, ki obstajajo v naravi, lahko pridobimo tudi v kemijskem laboratoriju.

Tako se pri segrevanju kalijevega permanganata sprosti kisik, pri segrevanju krede pa se sprosti kisik. ogljikov dioksid. Znanstveniki so se naučili grafit spremeniti v diamant, gojijo kristale rubina, safirja in malahita. Torej poleg snovi naravnega izvora obstaja ogromno umetno ustvarjenih snovi, ki jih v naravi ni.

Snovi, ki jih v naravi ni, proizvajajo različna podjetja: tovarne, tovarne, kombinati itd.

Glede na izčrpavanje naravnih virov našega planeta se zdaj soočajo kemiki pomembna naloga: razvijati in izvajati metode, s katerimi je mogoče umetno, laboratorijsko oz industrijske proizvodnje, pridobivajo snovi, ki so analogi naravnih snovi. Zmanjkuje na primer zalog fosilnih goriv v naravi.

Morda bo prišel čas, ko bo zmanjkalo nafte in zemeljskega plina. Razvijajo se že nove vrste goriva, ki bi bila prav tako učinkovita, a ne bi onesnaževala okolja. Danes se je človeštvo naučilo umetno pridobivati ​​različne drage kamne, na primer diamante, smaragde in berile.

Agregatno stanje

Snovi so lahko v več agregatnih stanjih, od katerih so vam tri znana: trdno, tekoče, plinasto. Na primer, voda v naravi obstaja v vseh treh agregatnih stanjih: trdni (v obliki ledu in snega), tekoči (voda v tekočem stanju) in plinasti (vodna para). Znane so snovi, ki v normalnih pogojih ne morejo obstajati v vseh treh agregatnih stanjih. Takšna snov je na primer ogljikov dioksid. Pri sobni temperaturi je plin brez vonja in barve. Pri temperaturi –79°C ta snov "zmrzne" in se spremeni v trdno agregatno stanje. Vsakdanje (trivialno) ime za takšno snov je "suh led". To ime je ta snov dobila zaradi dejstva, da se "suhi led" spremeni v ogljikov dioksid brez taljenja, to je brez prehoda v tekoče agregatno stanje, ki je prisotno na primer v vodi.

Tako je mogoče narediti pomemben zaključek. Snov pri prehodu iz enega agregatnega stanja v drugo ne prehaja v druge snovi. Procesu določene spremembe, transformacije, pravimo pojav.

Fizikalni pojavi. Fizikalne lastnosti snovi.

Pojave, pri katerih snovi spremenijo svoje agregatno stanje, vendar ne preidejo v druge snovi, imenujemo fizikalni. Vsaka posamezna snov ima določene lastnosti. Lastnosti snovi so lahko med seboj različne ali podobne. Vsaka snov je opisana z nizom fizikalnih in kemijskih lastnosti. Za primer vzemimo vodo. Voda pri temperaturi 0°C zmrzne in se spremeni v led, pri temperaturi +100°C pa zavre in se spremeni v paro. Ti pojavi se štejejo za fizične, saj se voda ni spremenila v druge snovi, pride le do spremembe agregatnega stanja. Ta zmrziščna in vrelišča so fizikalne lastnosti, značilne za vodo.

Lastnosti snovi, ki jih določimo z meritvami ali vizualno brez pretvorbe nekaterih snovi v druge, imenujemo fizikalne.

Izhlapevanje alkohola, kot izhlapevanje vode– fizikalni pojavi, snovi v tem primeru spremenijo svoje agregatno stanje. Po poskusu ste lahko prepričani, da alkohol izhlapi hitreje kot voda - to so fizikalne lastnosti teh snovi.

Glavne fizikalne lastnosti snovi vključujejo naslednje: agregatno stanje, barva, vonj, topnost v vodi, gostota, vrelišče, tališče, toplotna prevodnost, električna prevodnost. Fizikalne lastnosti, kot so barva, vonj, okus, oblika kristala, lahko določimo vizualno s pomočjo čutil, gostoto, električno prevodnost, tališče in vrelišče pa določimo z meritvijo. Podatki o fizikalnih lastnostih številnih snovi so zbrani v specializirani literaturi, na primer v referenčnih knjigah. Fizikalne lastnosti snovi so odvisne od njenega agregatnega stanja. Na primer, gostota ledu, vode in vodne pare je različna.

Plinasti kisik je brezbarven, tekoči kisik pa je modre barve. Poznavanje fizikalnih lastnosti pomaga pri »prepoznavanju« številnih snovi. na primer baker- Edina kovina, ki je rdeče barve. Samo kuhinjska sol ima slan okus. jod- Skoraj črna trdna snov, ki se pri segrevanju spremeni v vijolično paro. V večini primerov morate za identifikacijo snovi upoštevati več njenih lastnosti. Kot primer označimo fizikalne lastnosti vode:

• barva – brezbarvna (v majhnih količinah)
• vonj - brez vonja
• agregatno stanje - tekoče pri normalnih pogojih
• gostota – 1 g/ml,
• vrelišče – ​​+100°С
• tališče – ​​0°С
• toplotna prevodnost - nizka
• električna prevodnost – čista voda ne prevaja elektrike

Kristalne in amorfne snovi

Pri opisovanju fizikalnih lastnosti trdne snovi Običajno je opisati strukturo snovi. Če vzorec kuhinjske soli pregledate pod povečevalnim steklom, boste opazili, da je sol sestavljena iz številnih drobnih kristalčkov. V nahajališčih soli lahko najdete tudi zelo velike kristale. Kristali so trdne snovi v obliki pravilnih poliedrov. Kristali so lahko različnih oblik in velikosti. Kristali nekaterih snovi, kot je kuhinjska sol sol – krhek in lahko zlomljiv. Obstajajo kristali, ki so precej trdi. Na primer, diamant velja za enega najtrših mineralov. Če kristale kuhinjske soli pregledate pod mikroskopom, boste opazili, da imajo vsi podobno strukturo. Če upoštevamo na primer steklene delce, bodo vsi imeli drugačno strukturo - takšne snovi imenujemo amorfne. Amorfne snovi vključujejo steklo, škrob, jantar in čebelji vosek. Amorfne snovi so snovi, ki nimajo kristalne strukture

Kemijski pojavi. Kemijska reakcija.

Če pri fizikalnih pojavih snovi praviloma le spremenijo svoje agregatno stanje, potem med kemijskimi pojavi pride do pretvorbe enih snovi v druge snovi. Tu je nekaj preprostih primerov: gorenje vžigalice spremlja zoglenitev lesa in sproščanje plinastih snovi, kar pomeni, da pride do nepovratne pretvorbe lesa v druge snovi. Še en primer: Sčasoma se bronaste skulpture prekrijejo z zelenim premazom. Dejstvo je, da bron vsebuje baker. Ta kovina počasi sodeluje s kisikom, ogljikovim dioksidom in zračno vlago, zaradi česar se na površini skulpture oblikujejo nove zelene snovi. Kemijski pojavi - pojavi pretvorbe ene snovi v drugo Proces interakcije snovi s tvorbo novih snovi imenujemo kemijska reakcija. Kemične reakcije se dogajajo povsod okoli nas. Kemične reakcije se dogajajo tudi v nas samih. V našem telesu nenehno potekajo transformacije številnih snovi, snovi reagirajo med seboj in tvorijo reakcijske produkte. Tako so v kemijski reakciji vedno reagirajoče snovi in ​​snovi, ki nastanejo kot posledica reakcije.

• Kemijska reakcija– proces medsebojnega delovanja snovi, zaradi katerega nastanejo nove snovi z novimi lastnostmi
• Reagenti- snovi, ki vstopijo v kemično reakcijo
• Izdelki– snovi, ki nastanejo kot posledica kemijske reakcije

Kemijska reakcija je v splošni obliki predstavljena z reakcijskim diagramom REAGENTI -> IZDELKI

• reagenti– vhodne snovi, vzete za izvedbo reakcije;
• izdelkov– nove snovi, ki nastanejo kot posledica reakcije.

Vse kemične pojave (reakcije) spremljajo določeni znaki, s pomočjo katerih je mogoče ločiti kemične pojave od fizikalnih. Takšni znaki vključujejo spremembe barve snovi, sproščanje plina, nastajanje usedlin, sproščanje toplote in emisijo svetlobe.

Številne kemične reakcije spremlja sproščanje energije v obliki toplote in svetlobe. Takšne pojave praviloma spremljajo reakcije zgorevanja. Pri reakcijah zgorevanja v zraku snovi reagirajo s kisikom v zraku. Na primer, kovinski magnezij se vname in gori v zraku s svetlim, slepečim plamenom. Zato se je v prvi polovici 20. stoletja za ustvarjanje fotografij uporabljala magnezijeva bliskavica. V nekaterih primerih je mogoče sprostiti energijo v obliki svetlobe, vendar brez sproščanja toplote. Ena vrsta pacifiškega planktona je sposobna oddajati svetlo modro svetlobo, jasno vidno v temi. Sproščanje energije v obliki svetlobe je posledica kemične reakcije, ki se pojavi v organizmih te vrste planktona.

Povzetek članka:

• Obstajata dve veliki skupini snovi: snovi naravnega in umetnega izvora.
• V normalnih pogojih lahko snovi obstajajo v treh agregatnih stanjih
• Lastnosti snovi, ki jih določimo z meritvami ali vizualno brez pretvorbe nekaterih snovi v druge, imenujemo fizikalne.
• Kristali so trdne snovi v obliki pravilnih poliedrov.
• Amorfne snovi so snovi, ki nimajo kristalne strukture
• Kemijski pojavi - pojavi pretvorbe ene snovi v drugo
• Reagenti so snovi, ki vstopijo v kemično reakcijo.
• Produkti so snovi, ki nastanejo kot posledica kemične reakcije
• Kemične reakcije lahko spremlja sproščanje plina, usedline, toplote, svetlobe; sprememba barve snovi
• Gorenje je kompleksen fizikalno-kemijski proces pretvorbe izhodnih snovi v produkte zgorevanja med kemično reakcijo, ki ga spremlja intenzivno sproščanje toplote in svetlobe (plamen).

Fizikalne spremembe niso povezane s kemičnimi reakcijami in ustvarjanjem novih produktov, kot je taljenje ledu. Takšne transformacije so praviloma reverzibilne. Poleg primerov fizikalnih pojavov se v naravi in ​​vsakdanjem življenju dogajajo tudi kemične transformacije, pri katerih nastajajo novi produkti. Takšni kemični pojavi (primeri bodo obravnavani v članku) so nepovratni.

Kemične spremembe

Kemijske spremembe si lahko predstavljamo kot vsak pojav, ki znanstvenikom omogoča merjenje kemijskih lastnosti. Številne reakcije so tudi primeri kemijskih pojavov. Čeprav ni vedno enostavno ugotoviti, da je prišlo do kemične spremembe, obstajajo nekateri znaki, ki opozarjajo. Kaj so kemijski pojavi? Navedimo primere. To je lahko sprememba barve snovi, temperature, nastanek mehurčkov ali (v tekočinah) nastanek oborine. Navedemo lahko naslednje primere kemičnih pojavov v življenju:

1. Rja na železu.
2. Kurjenje lesa.
3. Presnova hrane v telesu.
4. Mešanje kisline in alkalije.
5. Kuhanje jajc.
6. Prebava sladkorja z amilazo v slini.
7. Mešanje sode bikarbone in kisa za ustvarjanje plina ogljikovega dioksida.
8. Peka pite.
9. Galvanizacija kovin.
10. Baterije.
11. Eksplozija ognjemeta.
12. Gnijoče banane.
13. Tvorba mlečnokislinskih produktov.

In to ni celoten seznam. Nekatere od teh točk si lahko ogledamo podrobneje.

Zunanji ogenj z uporabo lesa

Ogenj je tudi primer kemičnega pojava. To je hitra oksidacija materiala v procesu eksotermnega kemičnega zgorevanja, pri čemer se sproščajo toplota, svetloba in različni produkti reakcije. Ogenj je vroč, ker pride do pretvorbe šibke dvojne vezi v molekularnem kisiku O2 v močnejše vezi v produktih izgorevanja ogljikovega dioksida in vode. Sprošča se velika energija (418 kJ na 32 g O2); Energije vezave goriva igrajo tu le manjšo vlogo. Na določeni točki reakcije zgorevanja, imenovani plamenišče, nastanejo plameni.

To je vidni del ognja in je sestavljen predvsem iz ogljikovega dioksida, vodne pare, kisika in dušika. Če je temperatura dovolj visoka, se lahko plini ionizirajo in tvorijo plazmo. Odvisno od tega, katere snovi se vžgejo in katere nečistoče dovajajo od zunaj, bosta barva plamena in intenzivnost ognja različni. Požar v svoji najpogostejši obliki lahko povzroči požar, ki lahko povzroči telesno škodo pri gorenju. Požar je pomemben proces, ki vpliva na ekološke sisteme po vsem svetu. Pozitivni učinki ognja vključujejo spodbujanje rasti in ohranjanje različnih ekoloških sistemov.

Rja

Tako kot ogenj je tudi proces rjavenja oksidativni proces. Samo ne tako hitro premikajoče se. Rja je železov oksid, običajno rdeč oksid, ki nastane z redoks reakcijo železa in kisika v prisotnosti vode ali zraka. Več oblik rje ločimo tako vizualno kot spektroskopsko in se oblikujejo v različnih okoliščinah. Ob zadostni količini časa, kisika in vode se bo katera koli masa železa sčasoma popolnoma spremenila v rjavenje in razpadlo. Površinski del je luskast in drobljiv ter ne ščiti spodnjega železa, za razliko od patine, ki se tvori na bakrenih površinah.

Primer kemičnega pojava, rjavenje je splošen izraz za korozijo železa in njegovih zlitin, kot je jeklo. Mnoge druge kovine so podvržene podobni koroziji, vendar nastali oksidi običajno ne imenujemo rja. Druge oblike te reakcije obstajajo kot posledica reakcije med železom in kloridom v okolju brez kisika. Primer je armatura, ki se uporablja v podvodnih betonskih stebrih, ki ustvarja zeleno rjo.

Kristalizacija

Drug primer kemijskega pojava je rast kristalov. To je proces, pri katerem se že obstoječi kristal poveča, ko se poveča število molekul ali ionov na njihovih položajih v kristalni mreži. Kristal je opredeljen kot atomi, molekule ali ioni, razporejeni v urejenem ponavljajočem se vzorcu, kristalni mreži, ki se razteza v vseh treh prostorskih dimenzijah. Tako se rast kristala razlikuje od rasti kapljice tekočine v tem, da morajo med rastjo vstopiti molekule ali ioni pravilne položaje rešetko, tako da lahko urejen kristal raste.

Ko molekule ali ioni padejo v položaje, ki se razlikujejo od tistih v idealni kristalni mreži, nastanejo kristalni defekti. Značilno je, da so molekule ali ioni v kristalni mreži ujeti v smislu, da se ne morejo premakniti s svojih položajev, zato je rast kristalov pogosto ireverzibilna, saj se molekule ali ioni, ko enkrat padejo na svoje mesto v rastoči mreži, v njej pritrdijo. . Kristalizacija je običajen proces tako v industriji kot v naravnem svetu, za kristalizacijo pa se na splošno razume, da je sestavljena iz dveh procesov. Če kristal prej ni obstajal, potem nov kristal se mora roditi in potem mora rasti.

Kemični izvor življenja

Kemični izvor življenja se nanaša na razmere, ki bi lahko obstajale in zato prispevale k nastanku prvih podvojenih oblik življenja.

Glavni primer kemijskih pojavov v naravi je življenje samo. Domneva se, da bi kombinacija fizikalnih in kemičnih reakcij lahko vodila do pojava prvih molekul, ki so z razmnoževanjem povzročile nastanek življenja na planetu.

Ko boste obvladali to temo, boste lahko:

Razumejo bistvo fizikalnih in kemijskih pojavov, jih razlikujejo;

Navedite primere kemijskih pojavov, ki se pojavljajo v naravi in ​​vsakdanjem življenju;

Opazovati potek kemijskih reakcij po določenih značilnostih;

Samostojno izvaja laboratorijske poskuse, opisuje njihov potek, opisuje opažanja, sklepa;

Razvijati veščine in pridobivati ​​izkušnje pri eksperimentalnem raziskovanju snovi in ​​njihovih lastnosti.

Iz tečaja naravoslovja se spomnite, kaj imenujejo fenomeni. Naštej skupine pojavov, ki jih poznaš.

Fizikalni in kemijski pojavi (transformacije). Svet okoli nas se nenehno spreminja. Kot že veste, se imenujejo pojavi.

Preučevanje teme "Svet pojavov, v katerem živi človek" v tečaju naravne zgodovine vam je dalo priložnost, da se bolje seznanite s fizikalnimi pojavi - mehanskimi, zvočnimi, toplotnimi, svetlobnimi (slika 46), magnetnimi in električnimi ter nekaterimi njihovimi. značilnosti.

Navedite primere zgornjih fizikalnih pojavov. Razmislite in odgovorite na vprašanje: ali pri teh pojavih pride do uničenja nekaterih snovi in ​​nastanka drugih?

Očitno ne. Torej, pojav zmrzali na drevesih v vlažnih, hladnih sezonah, zmanjšanje vsebnosti vode v rezervoarjih v suhem vremenu in padavine so pojavi, povezani s spremembo agregatnega stanja vode zaradi sprememb temperaturni pogoji v naravi.

riž. 46. ​​​​Strela

Ali je mogoče opaziti takšne spremembe pri preobrazbi vode v vsakdanjem življenju? Kako jih izvajati?

Že veste, da so zmrzal, vodna para, voda enaka snov, katere sestava molekule ustreza kemijski formuli H 2 O.

Pri sobni temperaturi je jod trden, kristalen, temen vijolična snov z nizkim sijajem. Pri segrevanju se kristali joda takoj spremenijo v bogato vijolično paro, ko se ohladijo, pa para ponovno kristalizira (mimo tekočega stanja). Te transformacije tudi niso povezane s spremembo sestave snovi: tako v trdni kot v plinasti fazi je molekula joda sestavljena iz dveh atomov, kar ustreza formuli I 2.

Poimenuj steklene izdelke, ki jih poznaš iz vsakdanje rabe.

Proizvodnja steklenih izdelkov temelji na zagotavljanju le-teh različne oblike. Sestava stekla ostane nespremenjena. Sposobnost nekaterih snovi, da se razširijo ali skrčijo s spremembami temperature, je prav tako fizična sprememba.

Spomnite se, kateri znaki so manifestacije fizikalnih lastnosti snovi.

Fizikalne lastnosti, zaradi katerih lahko opazujemo fizikalne pojave, so torej: spreminjanje oblike, barve, vonja, okusa, sijaja, gostote, električne in toplotne prevodnosti, tališča in vrelišča, plastičnosti in podobno. Njihova prisotnost ne spremeni sestave snovi.

Vendar pa kemija preučuje kemijske pojave, med katerimi se nekatere snovi uničijo in nastanejo druge. Na primer, pojav, ki ga poznate iz vsakdanjega življenja, je zgorevanje. zemeljski plin, ki je sestavljen pretežno iz molekul organske snovi metana CH 4 (slika 47). Ta proces poteka v prisotnosti plinastega kisika.

Eksperimentalno raziščimo, kaj nastane kot posledica izgorevanja metana. Izvedimo demonstracijski poskus in izvedimo naslednja dejanja.

1. Držite hladen predmet nad plamenom nekaj sekund. Na njej se kondenzirajo vodne kapljice. To pomeni, da pri zgorevanju metana nastaja vodna para (slika 48).

riž. 47. Zgorevanje zemeljskega plina

riž. 48. Nastajanje vode

2. Epruveto zmočimo z apneno vodo (raztopino apna v vodi) in jo spet nekaj časa držimo nad plamenom vnetljivega metana. Stene epruvete hitro postanejo motne. To je znak prisotnosti ogljikovega dioksida v produktih zgorevanja.

Torej, kot posledica interakcije metana s kisikom sta nastali dve snovi: voda in ogljikov dioksid. Z drugimi besedami, uničili so se molekuli metana in kisika ter nastali molekuli vode in ogljikovega dioksida (slika 49).

riž. 49. Shema transformacij med zgorevanjem metana:

a - molekula metana; b - dve molekuli kisika; c - ogljikov atom; g - štirje atomi vodika; G - štirje atomi kisika; d - molekula ogljikovega dioksida; c - dve molekuli vode

Pri segrevanju železovega prahu z žveplom nastane kompleksna kristalinična snov – železov(II) sulfid, ki kaže popolnoma drugačne lastnosti kot prvotne snovi (slika 50).

riž. 50. Shema nastajanja železovega(II) sulfida: a - žveplo; 6 - železo; c - železov (II) sulfid

Pretvorbe, med katerimi pride do uničenja enih snovi in ​​nastanka drugih, imenujemo kemijski pojavi ali kemijske reakcije.

Za gradbene potrebe se uporablja apno (kemijsko ime kalcijev hidroksid, formula - Ca(OH) 2. Za njegovo pridobitev je treba izvesti dve reakciji: 1) razpad apnenca CaCO 3 (kalcijev karbonat), da dobimo živo apno CaO (kalcijev oksid). ) in 2 ) kombinacija kalcijevega oksida z vodo (kot pravijo, "gašeno apno").

Vidimo torej, da med kemijskimi reakcijami vedno obstajajo snovi, ki reagirajo, in snovi, ki nastanejo po reakciji.

Snovi, ki vstopijo v reakcijo, imenujemo izhodne snovi ali reagenti, tiste snovi, ki nastanejo po reakciji, pa produkti ali končne snovi.

V zgoraj opisanih dveh reakcijah, ki sta za človeka velikega praktičnega pomena, so bile izhodne snovi: v prvi kalcijev karbonat, v drugi kalcijev oksid in voda. Produkta reakcije sta v prvem kalcijev oksid in ogljikov dioksid, v drugem pa kalcijev hidroksid. Če poznamo kemijske formule izhodnih snovi in ​​produktov, lahko potek reakcije prikažemo v diagramih:

(2)

Puščica navzgor pomeni sproščanje plina.

Ali menite, da se fizikalni pojavi in ​​kemične reakcije dogajajo sočasno ali so med seboj povezani?

Pojavi, ki spremljajo kemijske reakcije. Znanost je dokazala, da vsako kemično reakcijo spremlja ena ali več zunanjih manifestacij. Tako je mogoče sklepati o poteku reakcij. Razmislimo o glavnih s pomočjo demonstracijskih poskusov.

Sprememba barve snovi

Poskus 1. Za prepoznavanje alkalijskih raztopin uporabimo indikator fenolftalein – snov, ki v alkalnem okolju spremeni barvo. Če raztopini natrijevega hidroksida dodamo raztopino fenolftaleina, bo slednja spremenila barvo v škrlatno. Dodajanje tej mešanici klorovodikove kisline, opazujte razbarvanje. To pomeni, da kislina nevtralizira alkalijo. Potek reakcije med alkalijo in kislino lahko zapišemo takole:

NaOH + Hcl → NaCl + H 2 O (3)

Fenolftalein je bil indikator za zaznavanje napredovanja reakcije.

Poskus 2. Pri žganju bakrene plošče v plamenu opazimo spremembo barve (slika 51). Baker, ki je običajno rdeče barve, postane prevlečen s črno prevleko. Ta plošča je novonastala snov bakrov(II) oksid CuO. Shema reakcije bo videti takole:

Slika 51. Žganje bakrene plošče

(4)

Obarjanje ali raztapljanje

Poskus 3. V čašo nalijemo raztopino ferum(III) klorida. Ta raztopina je rumene barve. Dodajte ji nekaj kapljic raztopine natrijevega hidroksida (alkalije). Opazili bomo dva pojava hkrati - vsebina kozarca postane rjava (zato se je barva spremenila), nato pa se boraks snov usede na dno - nastala je oborina (slika 52). Snov boraks je novo nastali železov (III) hidroksid. Shema reakcije:

(5)

Puščica navzdol označuje oborino med reakcijo.

Slika 52. Tvorba oborine ferum(III) hidroksida

Poskus 4. Če sveže ekstrahirano usedlino obdelamo s ferum(III) hidroksidom in klorovodikovo kislino, se usedlina raztopi in nastane rumena snov, topna v vodi - železov(III) klorid:

(6)

Kateri znak se še pojavi med raztapljanjem usedline?

Sprostitev plina

Nekatere kemične transformacije spremlja tvorba (sproščanje) plina.

Poskus 5. V epruveto, v kateri je cinkova ploščica, dodamo kloridno kislino. Najprej se na plošči oblikujejo majhni mehurčki (slika 53), ki se nato odlomijo s površine cinka in se sprostijo navzven. To je vodikov plin. Shema reakcije:

Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2 (7)

Da bi zagotovili sproščanje vodika med reakcijo, previdno prižgite plin. Na zraku se vname in gori z modrim plamenom. Pride do reakcije, ki jo prikazuje diagram:

H 2 + O 2 → H 2 O (8)

Slika 53. Nastanek vodikovih mehurčkov na cinkovi plošči

Sproščanje toplote in svetlobe

Takšne reakcije so človeštvu znane že od časa njihove uporabe. To je zgorevanje lesa in drugih vrst goriva. Dali so zagon uporabi ogrevanja prostorov, izdelavi bakel za razsvetljavo prostorov, ulic ipd.

Spomnite se in poimenujte, katere snovi poznate, ki sodelujejo pri reakcijah zgorevanja.

Poskus 6. Prižgi vžigalico ali suho svetilko in opazuj, kaj se zgodi.

Sami razložite, kateri pojavi spremljajo to reakcijo.

Najenostavnejša shema reakcije zgorevanja je zgorevanje ogljika:

C + O 2 → CO 2 (9)

Toplota in svetloba se ne sproščata le pri zgorevanju enostavnih snovi ogljika, fosforja, magnezija, ampak tudi kompleksnih. Na primer zemeljski plin, alkohol.

Absorpcija toplote

Ta pojav spremljajo vse reakcije, ki nastanejo med segrevanjem (reakcija bakra s kisikom). Jasen primer absorpcije toplote iz okolju c raztapljanje amonijevega klorida NH 4 Cl v vodi.

Poskus 7. Na mokro podlago in malo vode postavimo kozarec amonijevega klorida in vsebino mešamo s stekleno palčko. Med raztapljanjem amonijev klorid prevzame toliko toplote, da steklo zmrzne (slika 54).

Slika 54. Raztapljanje amonijevega klorida v vodi

Pojavi se vonj

Ta najvišja je povezana s tvorbo dišečih spojin. Na primer, pojav posebnega vonja po svežini po nevihti je razložen s tvorbo molekul ozona O 3 v zraku. Reakcija vključuje prerazporeditev molekul kisika v molekule ozona pri visokih temperaturah med električnimi razelektritvami. Shematično lahko reakcijo zapišemo na naslednji način:

О 2 → О 3 (10)

Poskus 8 (izveden pod trakcijo). Na dno epruvete vlijemo suho sol - amonijev klorid in vanjo dodamo 2-3 ml raztopine natrijevega hidroksida. So kakšne spremembe? Katere pojave spremlja reakcija?

Upoštevajoč zgoraj navedeno, pridemo do zaključka, da kemijske transformacije spremljajo določeni pojavi; omogočajo opazovanje zunanjih manifestacij poteka kemičnih reakcij.

Laboratorijska izkušnja 3

Izvajanje kemičnih reakcij

Naloga 1. Prižgi vžigalico, nato prižgi alkoholno svetilko. Kaj opazuješ?

Naloga 2. V epruveto položite košček krede. Dodajte kis, dokler ne prekrije krede. Pojasnite svoja opažanja.

Naloga 3. V epruveto s prostornino 1,5-2 ml nalijemo modro raztopino bakrovega (II) sulfata. Dodamo raztopino natrijevega hidroksida. Kaj opazuješ? Mislite, da je prišlo do kemične reakcije?

Naloga 4. Nastali oborini v prejšnjem poskusu dodajte klorovodikovo kislino. Razloži opažanja. Utemelji jih.

Povzemite svoje znanje o kemijskih reakcijah.

Raziskovalne metode v kemiji. V 4. § ste se delno seznanili z raziskovalnimi metodami. Kemija kot eksperimentalna veda pri svojem raziskovanju široko uporablja metodo opazovanja in eksperimenta, ki se ne izključujeta, temveč se pogosto dopolnjujeta. Razširimo te podatke.

Opazovanje se v znanosti obravnava kot namensko, posebej organizirano zaznavanje predmetov in pojavov, ki ga določa naloga dejavnosti. Posebnost te metode je, da temelji na delovanju čutil, kar je eden od načinov obnavljanja znanja iz okoliškega sveta. Med študijem kemije ste že videli, da se metoda opazovanja uporablja, ko učitelj demonstrira predmete in pojave, modele, diagrame, diagrame, tabele, pa tudi pri izvajanju laboratorijskih poskusov in praktičnega dela. Zunanje manifestacije, ki spremljajo kemijske reakcije, se odkrijejo predvsem z opazovanjem.

Vendar pa obstajajo razlike med opazovanjem in poskusom. Vseh naravnih pojavov ni mogoče opazovati v prostoru in času. Če preučevani predmet ni dostopen za opazovanje, se ustvari njegov model. Ta metoda se imenuje modeliranje.

Z izvajanjem poskusov znanstveniki ugotavljajo in ugotavljajo določene vzorce.

Ne pozabite na ponovljivost lastnosti elementov v periodnem sistemu.

Na podlagi ustaljenih vzorcev se oblikujejo zakonitosti znanosti, ki se izražajo verbalno ali matematično. Da bi preverili pravilnost zakonov, znanstveniki postavljajo določene predpostavke (hipoteze), ki nato služijo za ustvarjanje teorij. Teorija združuje eksperiment, opazovanja in z njihovo pomočjo pridobljena dejstva. Lahko postane tudi osnova za napovedovanje pojavov, ki jih znanost še ne pozna.

Zato pri opazovanju učiteljskih demonstracij ali pri raziskovalnem delu pri laboratorijskih poskusih in praktičnem delu poskušajte opazovati čim pozorneje, opazovane pojave povezati s teoretičnimi zaključki in oblikovati lastno znanstveno vizijo in interpretacijo vseh procesov. Ta pristop k študiju kemije vam postavlja številna vprašanja, na katera lahko najdete odgovore sami. Kjer vam bo odprla priložnost, da ste prepričani v svoja prepričanja in vanje prepričate druge.

POVZETIMO, KAJ SMO SE NAUČILI

Kemijski pojavi so pojavi, med katerimi se nekatere snovi uničijo, druge pa nastanejo. Kemijske pojave imenujemo kemijske reakcije.

Kemijske pojave spremljajo nekatere zunanje manifestacije, iz katerih se sklepa o poteku reakcij. To so: sprememba barve, padavine, sproščanje plinov, vonjav, toplote in svetlobe.

Snovi, ki vstopajo v kemijske reakcije, imenujemo izhodne snovi ali reaktanti, tiste, ki nastanejo med reakcijo, pa produkte ali končne snovi.

Preučevanje snovi in ​​pojavov poteka z metodami opazovanja, modeliranja in eksperimentiranja, na podlagi katerih se oblikujejo zakoni in teorije ustrezne znanosti.

NALOGE ZA KONTROLO ZNANJA

1. Navedite primere: a) fizične; b) kemijske pojave, ki se pojavljajo v naravi in ​​tiste, ki ste jih opazovali v laboratoriju.

2. Naštejte pojave, ki spremljajo kemijske pretvorbe.

3. Dopolnite manjkajoče besede, da dokončate izraz. Snovi, ki reagirajo, imenujemo... Reakcijski produkti so... ki nastanejo...reakcije.

Kemične transformacije so...

4. Razvrstite pojave na fizikalne in kemijske: gorenje sveče, izdelava različnih izdelkov iz polietilena, črnjenje bakrene plošče pri segrevanju, nastanek neprijeten vonj zaradi gnitja jajc, izhlapevanja raztopine kuhinjske soli, gorenja magnezija, pojava vodnih kapljic na oknih, kisanja mleka, ločevanja mešanice železovega in žveplovega prahu z magnetom, pojava rosenja v jutro.

5. V diagramih navedite izhodne snovi in ​​produkte reakcij. Preberite diagrame.

a) CO + O 2 -> CO 2 b) Cu + O 2 -> CuO

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

6. Katere zunanje spremembe opazimo med takimi transformacijami: a) fermentacija jabolčnega soka; b) taljenje sladkorja;

c) rjavenje železnih izdelkov; d) zažganje krompirja med cvrtjem?

7. Analizirajte, kako se je povečalo vaše znanje o pojavih in kakšne povezave obstajajo med njimi.

8. Opišite metode za študij kemije.

9. Pojasnite, katere druge naravoslovne vede uporabljajo raziskovalne metode, ki jih poznate.

RAZISKOVANJE DOMOV

Na dno treh kozarcev položite 1/4 čajne žličke Soda bikarbona in dodajte eno za drugo: prvič - sok kislega zelja, drugič - limonin sok ali raztopino citronske kisline, tretjič - kefir. Kaj opazuješ? Razloži opazovane pojave.