Cambiamenti chimici Caratteristiche, esempi, tipi

IL Cambiamenti chimici Queste sono le modifiche che si verificano nelle sostanze o nella materia dalle reazioni chimiche. Sono caratterizzati dall'essere irreversibili, poiché implicano la formazione di nuovi collegamenti che necessitano di energia o altre reazioni per invertire i loro effetti.

La vita e la sua biochimica, ad esempio, sono composte da costante cambiamenti chimici che riportano infinite reazioni che si verificano all'interno degli esseri viventi. Il risultato è la crescita, lo sviluppo e l'invecchiamento dei tessuti vegetali e animali; Questo come ben noto, scientifico e termodinamicamente, è un processo irreversibile.

Il cambiamento di colore delle foglie durante l'autunno è un esempio di un cambiamento chimico. Fonte: Jake Colvin via Pexels.

Ecco perché nelle creature viventi, dagli invertebrati ai vertebrati, troviamo cambiamenti chimici anche se consumiamo il loro cibo, poiché usano le reazioni enzimatiche per degradarle e sfruttare l'energia e il materiale chimico che estraggono da essi.

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Come riconoscere i cambiamenti chimici?

Esempio di sostanza chimica

Una delle caratteristiche principali per riconoscerli in natura è osservare se si verifica un cambiamento di colore o se si verifica un particolare odore. Pertanto, nelle stazioni dell'anno è apprezzato come gli alberi iniziano a cambiare il colore delle loro foglie; In essi la clorofilla e i loro pigmenti naturali subiscono reazioni chimiche.

Il rossore delle foglie in autunno è un esempio molto chiaro di un cambiamento chimico. Collegandolo con la vita, i polpo e i camaleonti camuffano grazie a una serie di reazioni chimiche che coinvolgono le loro cellule di skin; Ma a differenza delle foglie, possono invertire i cambiamenti di colore attraverso altre reazioni che "disattivano" mimeti.

Tuttavia, le diverse colorazioni del cielo e delle nuvole non sono un prodotto di cambiamenti chimici ma fisico: la dispersione di Raleight. Nel frattempo, lo sbiancamento dei vestiti e la rimozione dei loro punti, nonché la colorazione dei colori, sono cambiamenti chimici.

Caratteristiche

Si è menzionato che il cambiamento di colore e odore sono due delle caratteristiche principali che si è verificato un cambiamento chimico e che, quindi, è avvenuto un fenomeno che contiene reazioni chimiche multiple.

Successivamente, verranno affrontate altre importanti funzionalità che consentono di rilevare direttamente con i nostri sensi. Più caratteristiche possono essere percepite, più è probabile che stiamo affrontando una sostanza chimica e non un cambiamento fisico.

Cambio di temperatura o rilascio di luce

Un cambiamento chimico è accompagnato da un aumento (reazione esotermica) o una riduzione (reazione endotermica) della temperatura; cioè, se si verifica il calore o se al contrario si ottiene rispettivamente la sensazione di freddo. Inoltre, a volte il rilascio di calore avviene in parallelo all'aspetto della luce.

Formazione di gas

La formazione di gas è direttamente correlata alle modifiche agli odori. Se il gas è formato in un mezzo liquido, verrà osservato un gorgogliamento, indicativo di un cambiamento chimico.

Questo perché ci sono molecole con elevate pressioni a vapore che vengono facilmente trascinate dall'aria o il rilascio di piccole molecole, come CO₂, H₂S, ch₄, O₂, eccetera., che sono prodotti finali di alcune reazioni.

Formazione precipitata

Se le reazioni avvengono in un mezzo liquido e inizia ad essere osservata la formazione di un precipitato, qualunque sia il suo colore o la sua consistenza, si dice che si sia verificato un cambiamento chimico. Allo stesso modo, due gas possono essere miscelati e si formano ceneri o sali.

Irreversibilità

Mentre è vero che ci sono reazioni reversibili in grado di stabilire un equilibrio, le modifiche generate con le caratteristiche descritte finora da sole sono irreversibili; Hanno bisogno di altre reazioni o energia di qualsiasi tipo per intervenire in modo che i loro effetti siano invertiti. Eppure, in molti casi è praticamente impossibile.

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Questa irreversibilità è osservata in un cambiamento nella composizione o nel deterioramento della materia. Ad esempio, un albero che brucia in fiamme e termina in cenere, la cui composizione finale è diversa da quella dell'albero, non può invertire il cambiamento chimico si è verificato in alcun modo; A meno che tu non possa tornare indietro nel tempo.

Ragazzi

I cambiamenti chimici in se stessi non sono soggetti a alcuna classificazione: sono percepiti con i nostri sensi e possono essere dedotti o esaminati quali tipi di reazioni chimiche stanno avvenendo. Pertanto, tali cambiamenti sono dovuti a un gruppo di reazioni inorganiche, organiche o biochimiche.

Quando si parla di "cambiamenti" inorganici, si dice che nessun composto di scheletro di carbonio non intervenga, ma più di tutti i complessi di metalli di transizione; Ossidi, solfuri, idro, nituto, alogeni, tra gli altri composti.

Nel frattempo, nei cambiamenti organici e biochimici, partecipano i composti di carbonio, con la differenza che i primi si verificano di solito all'esterno degli organismi (ad eccezione delle reazioni fatte dai farmaci) e i secondi al loro interno (per quanto riguarda gli enzimi, il metabolismo, le biomolecole).

Esempi

Ingiallimento delle carte

Le pieghe di carta diventano giallastre nel tempo. Fonte: makamuki0 tramite pixabay.

I documenti nel tempo stanno perdendo il loro candore per diventare giallastri o marroni. Questo processo è dovuto all'ossidazione dei suoi polimeri, in particolare la lignina, che insieme alla cellulosa stanno incorporando atomi di ossigeno che finiscono per indebolire le loro interazioni intermolecolari.

Fuochi d'artificio

I fuochi d'artificio rappresentano una reazione a combustione, in cui una miscela di propelanti, brucia di potassio, carbone e nitrato di zolfo mentre sono elettronicamente eccitanti sali di metallo che permeano i colori le esplosioni risultanti.

Cavità

Carie genera un cambiamento di colore nei denti a causa della loro demineralizzazione, causata dagli acidi generati quando i microrganismi digeriscono il saccarosio di cibo. Lo smalto dentale, che è costituito da una matrice mineralogica di fosfati di calcio, perde i suoi ioni all'aumentare dell'acidità e la formazione di carie avanza.

Crescita delle alghe

Lo strato di alghe e microrganismi che cresce nei laghi è talvolta tale che può diventare appiccicoso. Fonte: Michael Miiters (https: // www.Flickr.com/foto/psychofreakx3/5963134909)

L'eutrofizzazione dei laghi incoraggia la crescita delle alghe, che riducono il loro prodotto superficiale di un cambiamento nelle proprietà chimiche dell'acqua; cambiamento che finisce per essere visibile e negativo per la fauna acquatica.

Dissoluzione Alka-Seltzer

L'Alka-Seltzer quando si dissolvono in acqua iniziano a rilasciare bolle che dimostrano la loro effervescenza. I gas sono dovuti a CO₂ generato dalla dissoluzione Nahco₃, Accanto agli acidi citrici e acetilsalicilici che vengono nella compressa compatta.

Pestilenze del corpo

Quando sudiamo è inevitabile, prima o poi, percepisci odori spiacevoli situati sotto le braccia, nella pelle o sui piedi. Questi cattivi odori sono dovuti a molecole organiche volatili sintetizzate dai microrganismi e indicano che si è verificato un cambiamento chimico.

Putrefazione

La decomposizione organica di esseri o alimenti viventi sono cambiamenti chimici che coinvolgono una serie di reazioni complesse. Gli odori cattivi sono accompagnati da un cambiamento nella composizione, nonché dal colore. Ad esempio, il marciume di frutti come banane e avocados mostra tutte queste caratteristiche.

Cocacola e menta

Una miscela di cocacola e menta esplode come vulcano di soda. Fonte: Michael Murphy [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/]]

Sebbene sia formalmente una reazione fisica, senza rompere i legami chimici ma con la partecipazione consecutiva di un equilibrio tra la specie H₂Co₃ e co₂, L'eruzione del cocacola-menta può essere presa come riferimento per rilevare altre esplosioni che possono essere puramente chimiche.

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La menta offre siti di nucleazione per formare piccole bolle di co₂, che assorbono parte del CO₂ sciolto quando si interferisce con le loro interazioni con molecole d'acqua. Quindi, il CO₂ Il disciolto è concentrato in più piccole bolle, che si oppongono alla tensione della superficie di crescita dell'acqua causata da zucchero e altri composti.

Il risultato è che co -botture₂ Scappa trascinando l'acqua che non vuole "liberarli". Questo fa apparire la caratteristica della schiuma di queste eruzioni menta, come osservato nell'immagine superiore.

Esplosioni

Le esplosioni sono generalmente reazioni di combustione molto vigorose, di cui emergono fumo, luce e calore. Dove si verifica un'esplosione, sta affrontando un cambiamento chimico.

Combustione in legno

Il legno è composto da cellulosa e lignina, entrambi i polimeri organici. I suoi atomi di carbonio reagiscono vigorosamente con l'ossigeno dall'aria che causa CO e CO₂, a seconda di come la combustione completa e il grado di ossigenazione.

Questo è un cambiamento chimico perché i polimeri del legno non possono tornare al loro stato iniziale, oltre al distacco di calore, luce e fumo.

Abbronzato

Nella marcia di coloro che si godono una giornata in spiaggia si riflette un cambiamento chimico. Fonte: pxhere.

Il rossore o l'abbronzatura della nostra pelle, essendo sotto un sole intenso, indica che c'è stato un cambiamento nella sua composizione a causa della reazione della melanina contenuta nelle loro cellule, che si ossida e si rompono.

Succo di colora

Tubi di prova con indicatore Colorad Colm. Fonte: Indikator-Blaukraut.Jpg: supermartlderative Work: Haltopub [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

A partire dal succo di color viola, un esperimento per mostrare i cambiamenti di colorazione dipende dal pH può essere montato a seconda del pH. È facile giocare in qualsiasi laboratorio o cucina.

Se questo succo viene aggiunto a diversi tubi di prova, sono etichettati e vengono aggiunte diverse sostanze, dagli acidi (aceto) all'alcalina (detergente), ci sarà una gamma di colori (immagine superiore).

Questo perché il succo della colorazione. Più acido è la soluzione, più rosso apparirà; E se al contrario è molto semplice, diventerà giallastro.

Cuocere un uovo

Durante la frittura o la cucina un uovo permettiamo al calore di denaturale le sue proteine, rompendo i suoi collegamenti e formando altri mentre perdono la sua struttura originale.

Signora di pelle

I colori in pelle possono essere sbiaditi dall'ossigeno dell'aria e dalle radiazioni UV, che causano i legami chimici tra coloranti e materiale organico per rompere.

Al forno

Il cambiamento di colore osservato in pane e dolci, nonché il suo evidente aumento del volume rispetto alla massa grezza, è indicativo di diversi cambiamenti chimici.

Innanzitutto, dal sollevamento causato da lievito e polvere da forno; e in secondo luogo, dalla reazione di Maillard, in cui proteine ​​e zuccheri reagiscono tra loro per girare la miscela dorata.

Corrosione

I metalli si ossidano, quindi perdono la loro lucente. La corrosione più rappresentativa è quella del ferro, a causa del caratteristico colore marrone del suo ossido.

Batterie

All'interno delle batterie o delle batterie, si verificano reazioni chimiche che generano elettricità, correnti elettriche che attraversano un circuito esterno e attivano i loro dispositivi. In sostanza l'anodo perde elettroni (ossidazione), questi elettroni attivano il dispositivo (telecomando, telefono, orologio, punto, ecc.), E quindi terminare nel catodo (riduzione).

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Il sangue di zanzare

Se una zanzara si interrompe e li uccide all'istante o in pochi minuti, noteremo che il sangue è rosso chiaro. Nel frattempo, se passa un periodo di poche ore e uccidiamo questa stessa zanzara, vedremo che il sangue è buio, anche presenti toni marroni.

Questo cambiamento di colore è indicativo che il sangue ha subito reazioni chimiche all'interno della zanzara.

Orologio di iodio

La reazione dell'orologio di iodio è una delle più rappresentative di un cambiamento chimico. Fonte: Daniel J. Lulu [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]

Uno dei cambiamenti chimici più impressionanti si osserva nella famosa reazione dell'orologio di iodio. Si dice che perché la sua velocità può essere controllata modificando la concentrazione dei reagenti. La reazione si conclude quando appare un intenso colore blu, molto scuro, che fa un grande contrasto con la trasparenza iniziale osservata.

Questo colore (immagine superiore) è dovuto alle interazioni tra l'amido e il complesso anionico i₃^-. Una delle sue versioni parte da Yodale, io₃^-, e bisolfito, hso₃^-:

Io₃^- + 3HSO₃^- → i^- + 3HSO₄^-

L'i^- reagisce con l'IO₃^- del mezzo per generare iodio:

Io₃^- + 5i^- + 6h⁺ → 3i₂ + 3h₂O

E questo a sua volta reagisce con più bisolfito:

Yo₂ + HSO₃^- + H₂O → 2i^- + HSO₄^- + 2h⁺

Una volta che HSO è finito₃^-, La seconda reazione predominerà fino a quando non ci sono un eccesso di i₂, che si unirà all'I^- Per formare l'i₃^-. E infine, I₃^- interagirà con le molecole di amido che oscurano la soluzione.

Pasta di elefante

Esperimento di pasta di elefante. Fonte: Ferbr1 via Wikipedia.

Ancora una volta, e infine, una reazione chimica specifica è nominata ma con cambiamenti troppo visibili per lasciarlo all'esterno: il dentifricio per gli elefanti (immagine superiore). In alcuni video la quantità di schiuma è tale che potrebbe letteralmente spazzolare la bocca di un elefante.

Questa reazione si basa sulla decomposizione catalitica del perossido di idrogeno, H₂O₂ (Idrogeno ossigenato), con ioni ioduro, i^-, da sali solubili come Nai o Ki. La prima reazione che si verifica è, secondo la seguente equazione chimica:

H₂O₂ + Yo ^- → H₂O + io ^-

La specie IO ^- successivamente reagire con H₂O₂ In una seconda reazione:

Io ^- + H₂O₂ → H₂O + o₂ + Yo ^-

Dove si rigenera il catalizzatore ^- (Non è consumato).

Si noti che i prodotti finali sono H₂O me₂. Se il detergente e i coloranti vengono aggiunti alla miscela di reazione, l'acqua insieme all'ossigeno formerà vigorosamente la schiuma, che salirà attraverso il contenitore e si sparerà, contro la gravità.

Brucia carta

Quando viene bruciata una carta, vengono prodotti l'anidride carbonica, il vapore acqueo e le ceneri. Queste tre sostanze sono chimicamente diverse dalla prima sostanza, quindi è un cambiamento chimico.

Ossidazione delle mele

Quando una mela è pica e lasciata all'aperto, passa dall'avorio all'essere marrone o ocra. Questo si chiama ossidazione.

Marciume alimentare

Quando il cibo è un cambiamento chimico. Ad esempio, le uova marce attraversano un processo di decomposizione che fa cambiare colore e odore.

Produzione di yogurt

Lo yogurt è il risultato di un cambiamento chimico in cui il latte e alcuni batteri intervengono, come Streptococcus thoophilus e il Bulgaricus lactobacillas.

Bottiglia aperta di champagne

Quando si apre una bottiglia di champagne o con un po 'di bevanda di soda, si osserva una bolla. Questa bolla significa che l'acido carbonico nella bevanda si è rotto, rilasciando anidride carbonica.

Produzione di vino

La creazione di vino dall'uva è un processo di fermentazione. Questo è un esempio di reazione chimica anaerobica in cui lo zucchero viene trasformato in alcool etilico e anidride carbonica.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (8 ottobre 2019). Definizione del cambiamento chimico in chimica. Recuperato da: Thoughtco.com
3. Wikipedia. (2019). Cambio chimico. Recuperato da: in.Wikipedia.org
4. Mandeep Sohal. (29 settembre 2019). Cambiamento chimico vs. Cambiamento fisico. Chimica librettexts. Recuperato da: Chem.Librettexts.org
5. Nathan Crawford. (2019). Cos'è un cambiamento chimico? - Proprietà, tipi ed esempio video. Studio. Recuperato da: studio.com
6. Howstuffwork. (2019). Perché i giornali diventano gialli nel tempo? Recuperato da: scienza.Howstuffwork.com
7. Amici scientifici. (14 giugno 2012). Scienza spurting: eruzione di coca cola con mentos. Recuperato da: scientifico americano.com
8. Quimitube. (2014). Esperienze di laboratorio: l'orologio di iodio. Recuperato da: quimitube.com