modificări chimice sunt modificările care apar în substanțe sau materii din reacțiile chimice. Acestea se caracterizează prin faptul că sunt ireversibile, deoarece implică formarea de noi legături care au nevoie de energie sau de alte reacții pentru a-și inversa efectele..
Viața și biochimia ei, de exemplu, sunt alcătuite din schimbări chimice constante care dezvăluie o multitudine de reacții care au loc în cadrul ființelor vii. Rezultatul este creșterea, dezvoltarea și îmbătrânirea țesuturilor vegetale și animale; că, așa cum se știe, științific și termodinamic, este un proces ireversibil.
De aceea, la creaturile vii, de la nevertebrate la vertebrate, găsim modificări chimice chiar și în timp ce își consumă hrana, deoarece acestea folosesc reacții enzimatice pentru a le degrada și a profita de energia și materialul chimic pe care le extrag din ele..
Indice articol
Una dintre caracteristicile principale pentru a le recunoaște în natură este de a observa dacă apare o schimbare de culoare sau dacă se produce un anumit miros. Astfel, în anotimpurile anului, se apreciază cum arborii încep să-și schimbe treptat culoarea frunzelor; în ele clorofila și pigmenții săi naturali suferă reacții chimice.
Înroșirea frunzelor în toamnă este un exemplu foarte clar de schimbare chimică. Conectând acest lucru cu viața, caracatițele și cameleonii se camuflează datorită unei serii de reacții chimice care implică celulele pielii lor; dar, spre deosebire de frunze, ele pot inversa schimbările de culoare prin alte reacții care „dezactivează” camuflajul.
Cu toate acestea, diferitele culori ale cerului și ale norilor nu sunt produsul unor schimbări chimice, ci fizice: împrăștierea Raleigh. Între timp, albirea hainelor și îndepărtarea petelor acestora, precum și colorarea hainelor cu coloranți, sunt modificări chimice..
S-a menționat că schimbarea culorii și a mirosului sunt două dintre principalele caracteristici ale unei schimbări chimice și, prin urmare, a avut loc un fenomen care implică una sau mai multe reacții chimice..
În continuare, vor fi abordate alte caracteristici importante care ne permit să o detectăm direct cu simțurile noastre. Cu cât pot fi percepute mai multe caracteristici, cu atât este mai probabil să ne confruntăm cu o schimbare chimică și nu fizică.
O schimbare chimică este însoțită de o creștere (reacție exotermă) sau scădere (reacție endotermă) a temperaturii; adică dacă se produce căldură sau dacă, dimpotrivă, se obține senzația de frig, respectiv. De asemenea, uneori eliberarea de căldură are loc paralel cu apariția luminii.
Formarea gazelor este direct legată de modificările mirosurilor. Dacă se formează gaz într-un mediu lichid, se vor observa barbotări, indicative ale unei modificări chimice.
Acest lucru se datorează faptului că există molecule cu presiuni mari de vapori care sunt transportate cu ușurință prin aer sau datorită eliberării de molecule mici, cum ar fi CO.Două, HDouăS, CH4, SAUDouă, etc., care sunt produse finale ale anumitor reacții.
Dacă reacțiile au loc într-un mediu lichid și începe să se observe formarea unui precipitat, indiferent de culoarea sau textura acestuia, se spune că a avut loc o schimbare chimică. La fel, ar putea fi cazul în care două gaze se amestecă și formează cenușă sau săruri.
Deși este adevărat că există reacții reversibile capabile să stabilească un echilibru, schimbările generate cu caracteristicile descrise până acum de la sine sunt ireversibile; Au nevoie de alte reacții sau energie de orice fel pentru a interveni pentru ca efectele lor să fie inversate. Și chiar și așa, în multe cazuri este practic imposibil.
Această ireversibilitate se observă într-o schimbare a compoziției sau în deteriorarea materiei. De exemplu, un copac care arde în flăcări și se termină în cenușă, a cărui compoziție finală este diferită de cea a copacului, nu va putea inversa schimbarea chimică care a avut loc prin nici un mijloc; Dacă nu s-ar putea întoarce timpul.
Schimbările chimice în sine nu sunt supuse niciunei clasificări: sunt percepute cu simțurile noastre și se poate deduce sau examina ce tipuri de reacții chimice au loc. Astfel, astfel de modificări se datorează unui grup de reacții anorganice, organice sau biochimice..
Când se vorbește despre „schimbări” anorganice, se spune că nu este implicat nici un compus schelet carbon, ci mai degrabă toate complexele metalelor de tranziție; oxizi, sulfuri, hidruri, nitruri, halogeni, printre alți compuși.
Între timp, în schimbările organice și biochimice participă compușii de carbon, cu diferența că primii apar de obicei în afara organismelor (cu excepția reacțiilor efectuate de medicamente), iar cel din urmă în interiorul acestora (în ceea ce privește enzimele, metabolismul, biomoleculele).
Ziarele în timp își pierd albul pentru a deveni gălbuie sau maro. Acest proces se datorează oxidării polimerilor săi, în special a ligninei, care împreună cu celuloza încorporează atomi de oxigen care ajung să slăbească interacțiunile lor intermoleculare..
Artificiile reprezintă o reacție de ardere, în care un amestec de propulsori, azotat de potasiu, carbon și sulf arde în timp ce excită electronic sărurile metalice care impregnează exploziile rezultate cu culori..
Cariile generează o schimbare de culoare a dinților datorită demineralizării lor, cauzată de acizii generați atunci când microorganismele digeră zaharoza din alimente. Smalțul dentar, care constă dintr-o matrice mineralogică de fosfați de calciu, își pierde ionii pe măsură ce aciditatea crește și formarea cavităților progresează..
Eutrofizarea lacurilor încurajează creșterea algelor, care le acoperă suprafața în verde, ca urmare a modificării proprietăților chimice ale apei; schimbare care ajunge să fie vizibilă și negativă pentru fauna acvatică.
Alka-Seltzer, atunci când este dizolvat în apă, începe să elibereze bule care demonstrează efervescența lor. Gazele se datorează CODouă generat de dizolvarea NaHCO3, împreună cu acizii citric și acetilsalicilici care vin în tableta compactată.
Când transpirăm este inevitabil, mai devreme sau mai târziu, să percepem mirosuri neplăcute situate sub brațe, pe piele sau pe picioare. Aceste mirosuri proaste se datorează moleculelor organice volatile sintetizate de microorganisme și denotă că s-a produs o schimbare chimică..
Descompunerea organică a ființelor vii sau a alimentelor sunt modificări chimice care implică o serie de reacții complexe. Mirosurile proaste sunt însoțite de o schimbare a compoziției, precum și a culorii. De exemplu, fructele putrede, cum ar fi bananele și avocado, prezintă toate aceste caracteristici..
Deși este formal o reacție fizică, fără a rupe legături chimice, dar cu participarea consecutivă a unui echilibru între speciile H.DouăCO3 și CODouă, Erupția Coca-Cola Mint poate fi luată ca referință pentru a detecta alte explozii care pot fi pur chimice.
Menta oferă site-uri de nucleație pentru formarea de bule mici de CO.Două, care absorb o parte din CODouă dizolvată prin interferența cu interacțiunile sale cu moleculele de apă. Astfel, CODouă dizolvat se concentrează în mai multe bule mici, care se opun tensiunii superficiale crescânde a apei cauzată de zahăr și alți compuși.
Rezultatul este că bulele de CODouă scapă târând apa care nu vrea să-i „elibereze”. Acest lucru face ca spuma caracteristică a acestor erupții pe bază de mentă să apară, așa cum se vede în imaginea de mai sus..
Exploziile sunt de obicei reacții de ardere foarte puternice, din care se degajă fum, lumină și căldură. Oriunde apare o explozie, vă confruntați cu o schimbare chimică.
Lemnul este alcătuit în esență din celuloză și lignină, ambii polimeri organici. Atomii săi de carbon reacționează energic cu oxigenul din aer, provocând CO și CO.Două, în funcție de cât de completă este arderea și de gradul de oxigenare.
Aceasta este o schimbare chimică, deoarece polimerii din lemn nu pot reveni la starea lor inițială, pe lângă eliberarea de căldură, lumină și fum..
Roșeața sau bronzarea pielii noastre, când suntem sub soare intens, indică faptul că a existat o modificare a compoziției sale datorită reacției melaninei conținute în celulele sale, care se oxidează și se descompune.
Pornind de la sucul de varză purpuriu, se poate organiza un experiment pentru a arăta schimbările de culoare în funcție de pH. Este ușor de reprodus în orice laborator sau bucătărie.
Dacă acest suc este adăugat în diferite eprubete, acestea sunt etichetate și li se adaugă diferite substanțe, de la acid (oțet) la alcalin (detergent), va exista o gamă de culori (imaginea superioară).
Acest lucru se datorează faptului că sucul de varză purpuriu conține indicatori naturali acid-bazici, care răspund la modificările pH-ului. Cu cât soluția este mai acidă, cu atât va apărea mai roșie; iar dacă dimpotrivă este foarte de bază, va deveni gălbuie.
Când un ou este prăjit sau gătit, permitem căldurii să-și denatureze proteinele, rupându-i legăturile și formându-le pe altele în timp ce își pierd structura originală..
Culorile din piele se pot estompa din cauza oxigenului din aer și a radiațiilor UV, care determină ruperea legăturilor chimice dintre coloranți și materialul organic..
Schimbarea culorii observată la pâine și dulciuri, precum și creșterea sa evidentă în volum în comparație cu aluatul crud, indică mai multe modificări chimice.
În primul rând, prin ridicarea cauzată de drojdie și praf de copt; și în al doilea rând, prin reacția Maillard, în care proteinele și zaharurile reacționează între ele pentru a transforma amestecul în auriu..
Metalele se ruginesc, deci își pierd luciul, se întunecă și încep să se corodeze atunci când straturile de oxid formate nu mai pot adera sau se pot lega de interiorul metalic. Cea mai reprezentativă coroziune este cea a fierului, datorită culorii maronii caracteristice a oxidului său.
În interiorul bateriilor sau celulelor apar reacții chimice care generează electricitate, curenți electrici care trec printr-un circuit extern și își activează dispozitivele. În esență, anodul pierde electroni (oxidare), acești electroni activează dispozitivul (telecomandă, telefon, ceas, indicator, etc.) și apoi ajung la catod (reducere).
Dacă un țânțar ne mușcă și îi ucidem instantaneu sau în câteva minute, vom observa că sângele este roșu deschis. Între timp, dacă trec câteva ore și ucidem același țânțar, vom vedea că sângele este întunecat, va prezenta chiar și tonuri maronii..
Această schimbare de culoare indică faptul că sângele a suferit reacții chimice în țânțar..
Una dintre cele mai impresionante schimbări chimice se vede în faimoasa reacție cu ceas de iod. Se numește așa deoarece viteza sa poate fi controlată prin modificarea concentrației reactanților. Reacția se încheie atunci când apare o culoare albastră intensă, foarte închisă, în mare contrast cu transparența inițială observată..
Această culoare (imaginea de sus) se datorează interacțiunilor dintre amidon și complexul anionic I3-. Una dintre versiunile sale începe de la iodate, IO3-, și bisulfit, HSO3-:
IO3- + 3HSO3- → Eu- + 3HSO4-
Eu- reacționează cu IO3- mediu pentru a genera iod:
IO3- + 5I- + 6H+ → 3IDouă + 3HDouăSAU
Și la rândul său, acesta reacționează cu mai mult bisulfit:
EuDouă + HSO3- + HDouăO → 2I- + HSO4- + 2H+
Odată ce HSO sa încheiat3-, a doua reacție va predomina până când va exista un exces de IDouă, care se va alătura I- pentru a forma eu3-. Și în cele din urmă, eu3- va interacționa cu moleculele de amidon care întunecă soluția.
Din nou și, în cele din urmă, se numește o reacție chimică specifică, dar cu modificări prea vizibile pentru a fi lăsate deoparte: pasta de dinți pentru elefanți (imaginea de sus). În anumite videoclipuri, cantitatea de spumă este de așa natură încât ai putea peria literalmente gura unui elefant.
Această reacție se bazează pe descompunerea catalitică a peroxidului de hidrogen, HDouăSAUDouă (peroxid de hidrogen), cu ioni de iod, I-, din săruri solubile precum NaI sau KI. Prima reacție care apare este, conform următoarei ecuații chimice:
HDouăSAUDouă + Eu - → HDouăO + IO -
Specia IO - reacționează ulterior cu HDouăSAUDouă într-o a doua reacție:
IO - + HDouăSAUDouă → HDouăO + ODouă + Eu -
În cazul în care catalizatorul I este regenerat - (nu se consumă).
Rețineți că produsele finale sunt HDouăSau euDouă. Dacă se adaugă detergent și coloranți la amestecul de reacție, apa împreună cu oxigenul se vor spuma puternic, care se va ridica prin recipient și va trage în sus, împotriva gravitației..
Când hârtia este arsă, se produc dioxid de carbon, vapori de apă și cenușă. Aceste trei substanțe sunt chimic diferite de prima substanță, deci este o schimbare chimică.
Când un măr este mărunțit și lăsat în aer liber, acesta se schimbă de la culoarea fildeș la maro sau ocru. Aceasta se numește oxidare..
Când mâncarea se strică, apare o schimbare chimică. De exemplu, ouăle putrede trec printr-un proces de descompunere care le determină să-și schimbe culoarea și mirosul..
Iaurtul este rezultatul unei modificări chimice care implică lapte și anumite bacterii, cum ar fi Streptococcus thermophilus si Lactobacili bulgarici.
Când se deschide o sticlă de șampanie sau o băutură răcoritoare, se observă o clocotire. Această clocotire înseamnă că acidul carbonic din băutură s-a descompus, eliberând dioxidul de carbon..
Crearea vinului din struguri este un proces de fermentare. Acesta este un exemplu de reacție chimică anaerobă în care zahărul este transformat în alcool etilic și dioxid de carbon..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.