Teadlased nimetavad füüsikalisi ja keemilisi nähtusi. Füüsikalised ja keemilised nähtused. Keemiliste reaktsioonide märgid

Meid ümbritsev maailm kogu oma rikkuse ja mitmekesisusega elab seaduste järgi, mida on üsna lihtne seletada selliste teaduste nagu füüsika ja keemia abil. Ja isegi nii keerulise organismi kui inimese elu ei põhine millegi muul kui keemilistel nähtustel ja protsessidel.

Definitsioonid ja näited

Elementaarne näide on tulele pandud veekeetja. Mõne aja pärast hakkab vesi soojenema ja seejärel keema. Kuuleme iseloomulikku kahinat, veekeetja kaelast lendavad välja aurujoad. Kust see tuli, sest nõude sees seda algselt polnud! Jah, aga vesi hakkab teatud temperatuuril muutuma gaasiks, muudab oma füüsikalise oleku vedelast gaasiliseks. Need. see jäi samaks veeks, ainult nüüd auru kujul. seda

Ja me näeme keemilisi nähtusi, kui paneme kotitäie teelehti keevasse vette. Vesi klaasis või muus anumas muutub punakaspruuniks. Toimub keemiline reaktsioon: kuumuse mõjul hakkavad teelehed aurama, vabastades sellele taimele omased värvipigmendid ja maitseomadused. Saame uue aine – spetsiifiliste ainulaadsete kvaliteediomadustega joogi. Kui lisada sinna paar supilusikatäit suhkrut, siis see lahustub (füüsikaline reaktsioon), tee muutub magusaks.Seega on füüsikalised ja keemilised nähtused sageli seotud ja üksteisest sõltuvad. Näiteks kui panna sama teepakk külma vette, ei toimu reaktsiooni, teelehed ja vesi ei interakteeru ning ka suhkur ei taha lahustuda.

Seega on keemilised nähtused sellised, mille puhul ühed ained muutuvad teisteks (vesi teeks, vesi siirupiks, küttepuud tuhaks jne.) Muidu nimetatakse keemilist nähtust keemiliseks reaktsiooniks.

Füüsikalisteks nähtusteks nimetatakse nähtusi, mille puhul aine keemiline koostis jääb samaks, kuid muutub keha suurus, kuju jne. (deformeerunud allikas, vesi jääks külmunud, puuoks pooleks murdunud).

Esinemise ja esinemise tingimused

Me saame hinnata, kas keemilised ja füüsikalised nähtused toimuvad teatud märkide ja muutuste järgi, mida konkreetses kehas või aines täheldatakse. Seega kaasnevad enamiku keemiliste reaktsioonidega järgmised "identifitseerimismärgid":

sellise sademe tagajärjel või käigus sadeneb;
aine värvus on muutunud;
põlemisel võib eralduda gaas, näiteks süsinikmonooksiid;
toimub soojuse neeldumine või, vastupidi, eraldumine;
valguse emissioon on võimalik.

Selleks, et vaadeldaks keemilisi nähtusi, s.o. reaktsioonide ilmnemisel on vajalikud teatud tingimused:

reageerivad ained peavad kokku puutuma, olema üksteisega kontaktis (st samad teelehed tuleb valada kruusi keeva veega);
parem on aineid jahvatada, siis kulgeb reaktsioon kiiremini, interaktsioon toimub varem (suhkur-liiv lahustub tõenäolisemalt, sulab kuumas vees kui tükiline);
paljude reaktsioonide toimumiseks on vaja muuta reageerivate komponentide temperatuurirežiimi, jahutades või kuumutades neid teatud temperatuurini.

Keemilist nähtust saate jälgida empiiriliselt. Kuid võite seda kirjeldada paberil, kasutades keemilist keemilist reaktsiooni).

Mõned neist tingimustest toimivad ka füüsikaliste nähtuste, näiteks temperatuurimuutuste või objektide, kehade otsese kokkupuute korral. Näiteks kui lööd haamriga piisavalt kõvasti vastu naelapead, võib see deformeeruda, kaotada oma tavapärase kuju. Aga ta jääb naelapeaks. Või kui lülitate võrgus elektrilambi sisse, hakkab selle sees olev volframniit soojenema ja hõõguma. Aine, millest niit tehakse, jääb aga samaks volframiks.

Füüsikaliste protsesside ja nähtuste kirjeldamine toimub füüsikaliste valemite, füüsikaliste probleemide lahendamise kaudu.

Vean kihla, et olete rohkem kui korra märganud midagi sellist, nagu ema hõbesõrmus tumeneb aja jooksul. Või kuidas nael roostetab. Või kuidas puidust palgid tuhaks põlevad. Olgu, kui emale hõbe ei meeldi ja te pole kunagi matkanud, nägite täpselt, kuidas teepakk tassi sees pruulitakse.

Mis on kõigil neil näidetel ühist? Ja see, et need kõik on keemilised nähtused.

Keemiline nähtus tekib siis, kui ühed ained muudetakse teisteks: uutel ainetel on erinev koostis ja uued omadused. Kui mäletate ka füüsikat, siis pidage meeles, et keemilised nähtused toimuvad molekulaarsel ja aatomitasandil, kuid ei mõjuta aatomite tuumade koostist.

Keemia seisukohalt pole see midagi muud kui keemiline reaktsioon. Ja iga keemilise reaktsiooni jaoks on tingimata võimalik tuvastada iseloomulikud tunnused:

reaktsiooni käigus võib tekkida sade;
aine värvus võib muutuda;
reaktsiooni tagajärjeks võib olla gaasi eraldumine;
soojust saab vabastada või neelata;
reaktsiooniga võib kaasneda ka valguse eraldumine.

Samuti on pikka aega määratletud loetelu tingimustest, mis on vajalikud keemilise reaktsiooni toimumiseks:

kontakt: Reageerimiseks peavad ained kokku puutuma.
lihvimine: reaktsiooni edukaks kulgemiseks tuleb sellesse sisenevad ained võimalikult peeneks purustada, ideaalis - lahustada;
temperatuur: väga paljud reaktsioonid sõltuvad otseselt ainete temperatuurist (enamasti tuleb neid kuumutada, kuid mõned vastupidi - jahutada teatud temperatuurini).

Kirjutades üles keemilise reaktsiooni võrrandi tähtede ja numbritega, kirjeldate sellega keemilise nähtuse olemust. Ja massi jäävuse seadus on selliste kirjelduste koostamisel üks olulisemaid reegleid.

Keemilised nähtused looduses

Muidugi saate aru, et keemia ei toimu ainult koolilabori katseklaasides. Kõige muljetavaldavamad keemilised nähtused, mida saate looduses jälgida. Ja nende tähtsus on nii suur, et ilma looduslike keemiliste nähtusteta poleks maa peal elu.

Nii et kõigepealt räägime sellest fotosüntees. See on protsess, mille käigus taimed absorbeerivad atmosfäärist süsinikdioksiidi ja toodavad päikesevalguse käes hapnikku. Me hingame seda hapnikku.

Üldiselt toimub fotosüntees kahes faasis ja valgustust on vaja ainult ühe jaoks. Teadlased viisid läbi erinevaid katseid ja leidsid, et fotosüntees toimub isegi vähese valguse korral. Kuid valguse hulga suurenemisega kiireneb protsess oluliselt. Samuti on täheldatud, et kui taime valgust ja temperatuuri korraga tõsta, suureneb fotosünteesi kiirus veelgi. See juhtub teatud piirini, mille järel valgustuse edasine suurenemine lakkab fotosünteesi kiirendamast.

Fotosünteesi protsessis osalevad päikese kiirgavad footonid ja taimede spetsiaalsed pigmendimolekulid - klorofüll. Taimerakkudes leidub seda kloroplastides, mis muudabki lehed roheliseks.

Keemilisest vaatenurgast on fotosüntees transformatsioonide ahel, mille tulemuseks on hapnik, vesi ja süsivesikud energiavarudeks.

Algselt arvati, et hapnik tekib süsihappegaasi lõhustumise tulemusena. Hiljem aga sai Cornelius Van Niel teada, et hapnik tekib vee fotolüüsi tulemusena. Hiljutised uuringud on seda hüpoteesi kinnitanud.

Fotosünteesi olemust saab kirjeldada järgmise võrrandi abil: 6CO 2 + 12H 2 O + valgus \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.

Hingetõmme, sealhulgas meie oma, – see on ka keemiline nähtus. Hingame sisse taimede toodetud hapnikku ja välja hingame süsihappegaasi.

Kuid mitte ainult süsinikdioksiid ei moodustu hingamise tulemusena. Peamine selles protsessis on see, et hingamise tõttu vabaneb suur hulk energiat ja see meetod selle saamiseks on väga tõhus.

Lisaks on hingamise erinevate etappide vahetulemuseks suur hulk erinevaid ühendeid. Ja need omakorda on aluseks aminohapete, valkude, vitamiinide, rasvade ja rasvhapete sünteesile.

Hingamisprotsess on keeruline ja jagatud mitmeks etapiks. Igaüks neist kasutab suurt hulka ensüüme, mis toimivad katalüsaatoritena. Hingamise keemiliste reaktsioonide skeem on loomadel, taimedel ja isegi bakteritel peaaegu sama.

Hingamine on keemia seisukohalt süsivesikute (võimalusena: valgud, rasvad) oksüdatsiooniprotsess hapniku abil, reaktsiooni tulemusena saadakse vesi, süsihappegaas ja energia, mida rakud talletavad. ATP: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 \u003d CO 2 + 6H 2 O + 2,87 * 10 6 J.

Muide, eespool ütlesime, et keemiliste reaktsioonidega võib kaasneda valguse emissioon. See kehtib ka hingamise ja sellega kaasnevate keemiliste reaktsioonide puhul. Glow (luminestseeruvad) võivad mõned mikroorganismid. Kuigi hingamise energiatõhusus väheneb.

Põlemine toimub ka hapniku osalusel. Selle tulemusena muutub puit (ja teised tahked kütused) tuhaks, täiesti erineva koostise ja omadustega aineks. Lisaks eraldub põlemisprotsessis suur hulk soojust ja valgust, aga ka gaasi.

Muidugi ei põle mitte ainult tahked ained, vaid nende abiga oli mugavam näidet tuua sel juhul.

Keemilisest seisukohast on põlemine oksüdatiivne reaktsioon, mis kulgeb väga suurel kiirusel. Ja väga-väga suure reaktsioonikiiruse korral võib plahvatus tekkida.

Skemaatiliselt saab reaktsiooni kirjutada järgmiselt: aine + O 2 → oksiidid + energia.

Loodusliku keemilise nähtusena käsitleme ja lagunemine.

Tegelikult on see sama protsess, mis põlemine, ainult et see kulgeb palju aeglasemalt. Lagunemine on keeruliste lämmastikku sisaldavate ainete koostoime hapnikuga mikroorganismide osalusel. Niiskuse olemasolu on üks kõdunemist soodustavaid tegureid.

Keemiliste reaktsioonide tulemusena tekivad valgust ammoniaak, lenduvad rasvhapped, süsinikdioksiid, hüdroksühapped, alkoholid, amiinid, skatool, indool, vesiniksulfiid, merkaptaanid. Osa lagunemise tulemusena tekkinud lämmastikku sisaldavaid ühendeid on mürgised.

Kui pöörduda uuesti meie keemilise reaktsiooni märkide loendi poole, leiame neid ka sel juhul palju. Eelkõige on algaine, reaktiiv, reaktsiooniproduktid. Iseloomulikest tunnustest märgime soojuse, gaaside (tugeva lõhnaga) eraldumist, värvimuutust.

Ainete ringlemiseks looduses on lagunemine väga oluline: see võimaldab surnud organismide valke töödelda taimedele omastamiseks sobivateks ühenditeks. Ja ring hakkab otsast peale.

Kindlasti olete märganud, kui lihtne on suvel pärast äikest hingata. Ja ka õhk muutub eriti värskeks ja omandab iseloomuliku lõhna. Iga kord pärast suvist äikesetormi saab jälgida teist looduses levinud keemilist nähtust - osooni moodustumine.

Osoon (O 3) puhtal kujul on sinine gaas. Looduses on osooni kõrgeim kontsentratsioon atmosfääri ülakihtides. Seal toimib ta meie planeedi kaitsekilbina. Mis kaitseb seda kosmosest tuleva päikesekiirguse eest ega lase Maal jahtuda, kuna neelab ka selle infrapunakiirgust.

Looduses tekib osoon enamasti õhu kiiritamisel Päikese ultraviolettkiirtega (3O 2 + UV valgus → 2O 3). Ja ka pikse elektrilahendustega äikese ajal.

Äikese korral laguneb osa hapnikumolekule äikese mõjul aatomiteks, molekulaarne ja aatomiline hapnik ühinevad ning tekib O 3.

Seetõttu tunneme pärast äikest erilist värskust, hingame kergemini, õhk tundub läbipaistvam. Fakt on see, et osoon on palju tugevam oksüdeerija kui hapnik. Ja väikeses kontsentratsioonis (nagu pärast äikest) on ohutu. Ja isegi kasulik, sest see lagundab õhus olevaid kahjulikke aineid. Tegelikult see desinfitseerib seda.

Suurtes annustes on osoon aga inimestele, loomadele ja isegi taimedele väga ohtlik, nende jaoks on see mürgine.

Muide, laboris saadud osooni desinfitseerivaid omadusi kasutatakse laialdaselt vee osoonimisel, toodete kaitsmisel riknemise eest, meditsiinis ja kosmetoloogias.

Muidugi pole see täielik loetelu hämmastavatest keemilistest nähtustest looduses, mis muudavad elu planeedil nii mitmekesiseks ja ilusaks. Nende kohta saate rohkem teada, kui vaatate hoolikalt ringi ja hoiate kõrvad lahti. Ümberringi on palju hämmastavaid nähtusi, mis lihtsalt ootavad, et sa nende vastu huvi tunneksid.

Keemilised nähtused igapäevaelus

Nende hulka kuuluvad need, mida saab jälgida tänapäeva inimese igapäevaelus. Mõned neist on üsna lihtsad ja ilmsed, igaüks võib neid oma köögis jälgida: näiteks teed pruulides. Keeva veega kuumutatud teelehed muudavad oma omadusi, mille tulemusena muutub ka vee koostis: see omandab erineva värvuse, maitse ja omadused. See tähendab, et saadakse uus aine.

Kui samasse teesse valatakse suhkur, saadakse keemilise reaktsiooni tulemusena lahus, millel on jällegi rida uusi omadusi. Esiteks uus, magus, maitse.

Tugeva (kontsentreeritud) tee valmistamise näitel saate iseseisvalt läbi viia veel ühe katse: tee sidruniviiluga heledamaks. Tänu sidrunimahlas sisalduvatele hapetele muudab vedelik taas oma koostist.

Milliseid nähtusi saab veel igapäevaelus jälgida? Näiteks keemilised nähtused hõlmavad protsessi kütuse põlemine mootoris.

Kütuse põlemisreaktsiooni mootoris võib lihtsustamiseks kirjeldada järgmiselt: hapnik + kütus = vesi + süsihappegaas.

Üldiselt toimub sisepõlemismootori kambris mitmeid reaktsioone, milles osalevad kütus (süsivesinikud), õhk ja süütesäde. Õigemini, mitte ainult kütus – süsivesinike, hapniku ja lämmastiku kütuse-õhu segu. Enne süütamist segu pressitakse kokku ja kuumutatakse.

Segu põlemine toimub sekundi murdosa jooksul, mille tulemusena hävib side vesiniku ja süsinikuaatomite vahel. Tänu sellele vabaneb suur hulk energiat, mis paneb liikuma kolvi ja see - väntvõll.

Seejärel ühinevad vesiniku- ja süsinikuaatomid hapnikuaatomitega, moodustub vesi ja süsinikdioksiid.

Ideaalis peaks kütuse täieliku põlemise reaktsioon välja nägema järgmine: C n H 2n+2 + (1,5n+0,5) O 2 = nCO 2 + (n+1) H 2 O. Tegelikkuses pole sisepõlemismootorid nii tõhusad. Oletame, et kui reaktsiooni käigus hapnikust ei piisa, tekib reaktsiooni tulemusena CO. Ja suurema hapnikupuuduse korral tekib tahm (C).

Naastude teke metallidele oksüdatsiooni tagajärjel (rooste raual, paatina vasel, hõbeda tumenemine) - ka kodukeemia nähtuste kategooriast.

Võtame näiteks raua. Roostetamine (oksüdatsioon) tekib niiskuse mõjul (õhuniiskus, otsene kokkupuude veega). Selle protsessi tulemuseks on raudhüdroksiid Fe 2 O 3 (täpsemalt Fe 2 O 3 * H 2 O). Võite näha seda lahtise, kareda, oranži või punakaspruuni kattena metalltoodete pinnal.

Teine näide on roheline kate (paatina) vask- ja pronksesemete pinnal. See moodustub aja jooksul atmosfääri hapniku ja niiskuse mõjul: 2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 \u003d Cu 2 CO 5 H 2 (või CuCO 3 * Cu (OH) 2). Saadud aluselist vaskkarbonaati leidub ka looduses mineraalse malahhiidi kujul.

Ja veel üks näide metalli aeglasest oksüdatiivsest reaktsioonist kodustes tingimustes on hõbesulfiidi Ag 2 S tumeda katte moodustumine hõbeesemete pinnale: ehted, söögiriistad jne.

"Vastutust" selle esinemise eest kannavad väävliosakesed, mis on vesiniksulfiidi kujul meie sissehingatavas õhus. Hõbe võib tumeneda ka kokkupuutel väävlit sisaldavate toiduainetega (näiteks munad). Reaktsioon näeb välja selline: 4Ag + 2H 2S + O 2 = 2Ag 2S + 2H 2 O.

Lähme kööki tagasi. Siin saate kaaluda veel mõnda huvitavat keemilist nähtust: katlakivi teke veekeetjasüks nendest.

Kodustes tingimustes pole keemiliselt puhast vett, selles lahustatakse alati erinevates kontsentratsioonides metallisoolasid ja muid aineid. Kui vesi on küllastunud kaltsiumi- ja magneesiumisooladega (süsivesinikega), nimetatakse seda kõvaks. Mida suurem on soola kontsentratsioon, seda karedam on vesi.

Sellise vee kuumutamisel lagunevad need soolad süsinikdioksiidiks ja lahustumatuks sademeks (CaCO 3 jamgCO 3). Neid tahkeid ladestusi saate jälgida veekeetjasse vaadates (ja ka pesumasinate, nõudepesumasinate ja triikraudade küttekehasid vaadates).

Lisaks kaltsiumile ja magneesiumile (millest moodustub karbonaatkate) leidub vees sageli ka rauda. Hüdrolüüsi ja oksüdatsiooni keemiliste reaktsioonide käigus tekivad sellest hüdroksiidid.

Muide, kui kavatsete katlakivist katlakivist lahti saada, võite igapäevaelus jälgida veel üht näidet meelelahutuslikust keemiast: tavaline lauaäädikas ja sidrunhape saavad ladestustega hästi hakkama. Veekeetja äädika / sidrunhappe ja vee lahusega keedetakse, mille järel katlakivi kaob.

Ja ilma teise keemilise nähtuseta poleks maitsvaid emapirukaid ja kukleid: me räägime kustutussooda äädikaga.

Kui ema kustutab lusikaga soodat äädikaga, toimub järgmine reaktsioon: NaHCO 3 + CH 3 COOH=CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 . Tekkiv süsihappegaas kipub tainast lahkuma – muudab seeläbi selle struktuuri, muudab selle poorseks ja lahtiseks.

Muide, võid emale öelda, et soodat pole üldse vaja kustutada – ta reageerib niikuinii, kui tainas ahju satub. Reaktsioon läheb aga veidi halvemaks kui sooda kustutamisel. Kuid temperatuuril 60 kraadi (ja eelistatavalt 200) laguneb sooda naatriumkarbonaadiks, veeks ja samaks süsinikdioksiidiks. Tõsi, valmispirukate ja kuklite maitse võib olla kehvem.

Kodukeemia nähtuste loetelu pole vähem muljetavaldav kui selliste nähtuste loend looduses. Tänu neile on meil teed (asfaldi valmistamine on keemiline nähtus), majad (telliskivipõletus), ilusad riiete kangad (värvimine). Kui järele mõelda, saab selgeks, kui mitmetahuline ja huvitav on keemiateadus. Ja kui palju kasu saab selle seaduste mõistmisest.

Looduse ja inimese väljamõeldud paljude ja paljude nähtuste seas on erilisi, mida on raske kirjeldada ja seletada. Nende hulka kuuluvad ka põlev vesi. Kuidas see nii saab, küsite, sest vesi ei põle, vaid kustutab tule? Kuidas ta saab põletada? Ja siin on asi.

Vee põlemine on keemiline nähtus, mille juures lõhutakse raadiolainete mõjul soolade seguga vees hapniku-vesiniksidemed. Tulemuseks on hapnik ja vesinik. Ja loomulikult ei põle mitte vesi ise, vaid vesinik.

Samal ajal saavutab see väga kõrge põlemistemperatuuri (rohkem kui poolteist tuhat kraadi), lisaks tekib reaktsiooni käigus taas vesi.

See nähtus on juba pikka aega huvitanud teadlasi, kes unistavad õppida vett kütusena kasutama. Näiteks autodele. Siiani on see midagi fantaasia vallast, kuid kes teab, mida teadlased varsti leiutada suudavad. Üks peamisi tõrkeid on see, et vee põlemisel vabaneb rohkem energiat, kui reaktsioonile kulub.

Muide, midagi sarnast võib täheldada ka looduses. Ühe teooria kohaselt on suured üksikud lained, mis ilmuvad justkui eikuskilt, tegelikult vesiniku plahvatuse tagajärg. Selleni viiv vee elektrolüüs toimub elektrilahenduste (välgu) sattumise tõttu merede ja ookeanide soolase vee pinnale.

Kuid mitte ainult vees, vaid ka maal võib jälgida hämmastavaid keemilisi nähtusi. Kui teil oleks võimalus külastada looduslikku koobast, näete kindlasti veidraid, ilusaid looduslikke "jääpurikaid" laes rippumas - stalaktiidid. Kuidas ja miks need ilmuvad, selgitab veel üks huvitav keemiline nähtus.

Keemik, vaadates stalaktiiti, ei näe loomulikult mitte jääpurikat, vaid kaltsiumkarbonaati CaCO 3. Selle tekke aluseks on reovesi, looduslik lubjakivi ning stalaktiit ise on ehitatud kaltsiumkarbonaadi sadenemise (allakasv) ja aatomite adhesioonijõu tõttu kristallvõres (laiuse suurenemine).

Muide, sarnased koosseisud võivad tõusta põrandast laeni - neid nimetatakse stalagmiidid. Ja kui stalaktiidid ja stalagmiidid kohtuvad ja ühinevad tahketeks veergudeks, saavad nad nime stalagnaadid.

Järeldus

Maailmas juhtub iga päev palju hämmastavaid, kauneid, aga ka ohtlikke ja hirmutavaid keemilisi nähtusi. Paljud inimesed on õppinud kasu saama: nad loovad ehitusmaterjale, valmistavad toitu, panevad sõidukeid pikki vahemaid sõitma ja palju muud.

Ilma paljude keemiliste nähtusteta poleks elu olemasolu Maal võimalik: ilma osoonikihita ei jääks ultraviolettkiirte tõttu ellu inimesed, loomad, taimed. Ilma taimede fotosünteesita poleks loomadel ja inimestel midagi hingata ning ilma hingamise keemiliste reaktsioonideta poleks see teema üldse aktuaalne.

Käärimine võimaldab valmistada toitu ning sarnane keemiline nähtus mädanemine lagundab valgud lihtsamateks ühenditeks ja viib need tagasi looduses olevate ainete ringlusse.

Keemilisteks nähtusteks loetakse ka oksiidi teket vase kuumutamisel, millega kaasneb särav kuma, magneesiumi põlemine, suhkru sulamine jne. Ja leidke neile kasulik kasutus.

blog.site, materjali täieliku või osalise kopeerimisega on nõutav link allikale.

Avaldamise kuupäev 01.08.2013 18:41

Keemiliste nähtuste mõisted ja näited

Ja me näeme keemilisi nähtusi, kui paneme kotitäie teelehti keevasse vette. Vesi klaasis või muus anumas muutub punakaspruuniks. Toimub keemiline reaktsioon: kuumuse mõjul hakkavad teelehed aurama, vabastades sellele taimele omased värvipigmendid ja maitseomadused. Saame uue aine – spetsiifiliste ainulaadsete kvaliteediomadustega joogi. Kui lisame sinna paar supilusikatäit suhkrut, siis see lahustub (füüsiline reaktsioon) ja tee muutub magusaks (keemiline reaktsioon). Seega on füüsikalised ja keemilised nähtused sageli seotud ja üksteisest sõltuvad. Näiteks kui panna sama teepakk külma vette, ei toimu reaktsiooni, teelehed ja vesi ei interakteeru ning ka suhkur ei taha lahustuda.

Seega on keemilised nähtused sellised, mille puhul ühed ained muutuvad teisteks (vesi teeks, vesi siirupiks, küttepuud tuhaks jne.) Muidu nimetatakse keemilist nähtust keemiliseks reaktsiooniks.

Füüsikalisteks nähtusteks nimetatakse nähtusi, mille puhul aine keemiline koostis jääb samaks, kuid muutuvad agregatsiooniseisund, keha suurus, kuju jne. (deformeerunud allikas, vesi jääks külmunud, puuoks pooleks murdunud).

Keemiliste nähtuste esinemise ja kulgemise tingimused

sellise sademe tagajärjel või käigus sadeneb;

aine värvus on muutunud;

põlemisel võib eralduda gaas, näiteks süsinikmonooksiid;

toimub soojuse neeldumine või, vastupidi, eraldumine;

valguse emissioon on võimalik.

Selleks, et vaadeldaks keemilisi nähtusi, s.o. reaktsioonide ilmnemisel on vajalikud teatud tingimused:

reageerivad ained peavad kokku puutuma, olema üksteisega kontaktis (st samad teelehed tuleb valada kruusi keeva veega);

parem on aineid jahvatada, siis kulgeb reaktsioon kiiremini, interaktsioon toimub varem (suhkur-liiv lahustub tõenäolisemalt, sulab kuumas vees kui tükiline);

paljude reaktsioonide toimumiseks on vaja muuta reageerivate komponentide temperatuurirežiimi, jahutades või kuumutades neid teatud temperatuurini.

Keemilist nähtust saate jälgida empiiriliselt. Kuid võite seda kirjeldada paberil keemilise võrrandi (keemilise reaktsiooni võrrandi) abil.

Füüsikaliste protsesside ja nähtuste kirjeldamine toimub füüsikaliste valemite, füüsikaliste probleemide lahendamise kaudu.

Viimase jaoks 200 aastat inimkonda uuris ainete omadusi paremini kui kogu keemia arenguloo jooksul. Loomulikult kasvab kiiresti ka ainete hulk, mille taga on eelkõige erinevate ainete saamise meetodite väljatöötamine.

Igapäevaelus puutume kokku paljude ainetega. Nende hulgas on vesi, raud, alumiinium, plast, sooda, sool ja paljud teised.

Looduses esinevaid aineid, nagu õhus sisalduv hapnik ja lämmastik, vees lahustunud ja looduslikku päritolu aineid nimetatakse looduslikeks aineteks.

Alumiiniumi, tsinki, atsetooni, lubi, seepi, aspiriini, polüetüleeni ja paljusid teisi aineid looduses ei eksisteeri. Neid saadakse laboris ja toodab tööstus. Kunstlikke aineid looduses ei esine, need on loodud looduslikest ainetest.

Mõnda looduses eksisteerivat ainet on võimalik saada ka keemialaborist. Niisiis, kaaliumpermanganaadi kuumutamisel vabaneb hapnik ja kriidi kuumutamisel - süsinikdioksiid. Teadlased on õppinud, kuidas muuta grafiit teemandiks, kasvatada rubiini, safiiri ja malahhiidi kristalle.

Seega on koos loodusliku päritoluga ainetega tohutult erinevaid kunstlikult loodud aineid, mida looduses ei leidu. Ained, mida looduses ei leidu, toodetakse erinevates ettevõtetes: tehased, tehased, kombainid jne.

Meie planeedi loodusvarade ammendumise tingimustes seisavad keemikud nüüd silmitsi olulise ülesandega: töötada välja ja rakendada meetodid, mille abil on võimalik laboris või tööstuslikus tootmises kunstlikult saada aineid, mis on looduslike ainete analoogid. Näiteks on fossiilkütuste varud looduses lõppemas.

Võib tulla aeg, mil nafta ja maagaas saavad otsa. Juba praegu töötatakse välja uusi kütuseliike, mis oleksid sama tõhusad, kuid ei saastaks keskkonda. Tänaseks on inimkond õppinud kunstlikult hankima erinevaid vääriskive, nagu teemandid, smaragdid, berüllid.

Aine koondolek

Ained võivad eksisteerida mitmes agregatsiooni olekus, millest kolm on teile teada: tahked, vedelad, gaasilised. Näiteks esineb looduses vesi kõigis kolmes agregatsiooni olekus: tahke (jää ja lume kujul), vedel (vedel vesi) ja gaasiline (veeaur).

On teada aineid, mis ei saa normaalsetes tingimustes eksisteerida kõigis kolmes agregatsiooni olekus. Selle näiteks on süsinikdioksiid. Toatemperatuuril on see lõhnatu ja värvitu gaas. -79°С juures see aine "külmub" ja läheb agregatsiooni tahkesse olekusse. Sellise aine leibkonna (triviaalne) nimetus on "kuiv jää". See nimi on antud sellele ainele tänu sellele, et "kuiv jää" muutub sulamata süsinikdioksiidiks, see tähendab üleminekuta vedelasse agregatsiooniolekusse, mis esineb näiteks vees.

Seega võib teha olulise järelduse. Kui aine läheb ühest agregatsiooniseisundist teise, ei muutu see teisteks aineteks. Teatud muutuse, transformatsiooni protsessi nimetatakse nähtuseks.

füüsikalised nähtused. Ainete füüsikalised omadused.

Nähtusi, mille puhul ained muudavad agregatsiooni olekut, kuid ei muutu teisteks aineteks, nimetatakse füüsikalisteks.

Igal üksikul ainel on teatud omadused. Ainete omadused võivad olla üksteisega erinevad või sarnased. Iga ainet kirjeldatakse füüsikaliste ja keemiliste omaduste kogumi abil.

Võtame näiteks vee. Vesi külmub ja muutub jääks temperatuuril 0°C ning keeb ja muutub auruks temperatuuril +100°C. Need nähtused on füüsikalised, kuna vesi ei ole muudeks aineteks muutunud, toimub ainult muutus agregatsiooni olekus. Need külmumis- ja keemistemperatuurid on vee spetsiifilised füüsikalised omadused.

Ainete omadusi, mis määratakse mõõtmiste teel või visuaalselt, kui mõned ained ei muundu teisteks, nimetatakse füüsikalisteks.

Alkoholi aurustamine, nagu vee aurustamine- füüsikalised nähtused, ained muudavad samal ajal agregatsiooni olekut. Pärast katset saate veenduda, et alkohol aurustub kiiremini kui vesi – need on nende ainete füüsikalised omadused.

Ainete peamised füüsikalised omadused hõlmavad järgmist: agregatsiooni olek, värvus, lõhn, vees lahustuvus, tihedus, keemistemperatuur, sulamistemperatuur, soojusjuhtivus, elektrijuhtivus.

Selliseid füüsikalisi omadusi nagu värvus, lõhn, maitse, kristallide kuju saab määrata visuaalselt, kasutades meeli ning mõõtmisega määratakse tihedus, elektrijuhtivus, sulamis- ja keemistemperatuur. Teavet paljude ainete füüsikaliste omaduste kohta kogutakse spetsiaalsesse kirjandusse, näiteks teatmeteostesse.

Aine füüsikalised omadused sõltuvad selle agregatsiooni olekust. Näiteks jää, vee ja veeauru tihedus on erinev. Gaasiline hapnik on värvitu ja vedel hapnik on sinine.

Füüsikaliste omaduste tundmine aitab „ära tunda“ paljusid aineid. Näiteks, vask- ainus punane metall. Ainult lauasool on soolase maitsega. jood- peaaegu must tahke aine, mis muutub kuumutamisel lillaks auruks. Enamikul juhtudel tuleb aine määratlemisel arvesse võtta mitmeid selle omadusi.

Näitena iseloomustame vee füüsikalisi omadusi:

värv - värvitu (väikese mahuga)
lõhn - lõhnatu
agregatsiooni olek - tavatingimustes vedel
tihedus - 1 g / ml,
keemistemperatuur - +100°С
sulamistemperatuur - 0°С
soojusjuhtivus - madal
elektrijuhtivus - puhas vesi ei juhi elektrit

Kristallilised ja amorfsed ained

Tahkete ainete füüsikaliste omaduste kirjeldamisel on tavaks kirjeldada aine struktuuri. Kui vaatate lauasoola näidist suurendusklaasi all, märkate, et sool koosneb paljudest tillukestest kristallidest. Väga suuri kristalle võib leida ka soolalademetes.

Kristallid on tahked kehad, millel on korrapärase hulktahuka kuju.

Kristallid võivad olla erineva kuju ja suurusega. Teatud ainete kristallid, näiteks laud soola – habras, kergesti purunev. Seal on üsna kõvad kristallid. Näiteks üks kõvemaid mineraale on teemant.

Kui vaatate soolakristalle mikroskoobi all, märkate, et neil kõigil on sarnane struktuur. Kui arvestada näiteks klaasiosakesi, on neil kõigil erinev struktuur - selliseid aineid nimetatakse amorfseteks. Amorfsete ainete hulka kuuluvad klaas, tärklis, merevaik, mesilasvaha.

Amorfsed ained - ained, millel puudub kristalne struktuur

keemilised nähtused. Keemiline reaktsioon.

Kui füüsikalistes nähtustes muudavad ained reeglina ainult agregatsiooni olekut, siis keemilistes nähtustes muunduvad mõned ained teisteks aineteks.

Siin on mõned lihtsad näited: tiku põlemisega kaasneb puidu söestumine ja gaasiliste ainete eraldumine ehk toimub puidu pöördumatu muundumine muudeks aineteks.

Veel üks näide: aja jooksul katavad pronksskulptuurid rohelise kattega. Seda seetõttu, et pronks sisaldab vaske. See metall interakteerub aeglaselt hapniku, süsihappegaasi ja õhuniiskusega, mille tulemusena tekivad skulptuuri pinnale uued rohelised ained.

Keemilised nähtused - ühe aine muundumine teiseks

Ainete interaktsiooni protsessi uute ainete moodustumisega nimetatakse keemiliseks reaktsiooniks. Keemilised reaktsioonid toimuvad kõikjal meie ümber. Keemilised reaktsioonid toimuvad meis endis. Meie kehas toimuvad pidevalt paljude ainete transformatsioonid, ained reageerivad üksteisega, moodustades reaktsiooniprodukte. Seega on keemilises reaktsioonis alati reageerivad ained ja reaktsiooni tulemusena tekkinud ained.

Keemiline reaktsioon- ainete interaktsiooni protsess, mille tulemusena tekivad uued uute omadustega ained
Reaktiivid- ained, mis osalevad keemilises reaktsioonis
Tooted- keemilise reaktsiooni tulemusena tekkinud ained

Keemilist reaktsiooni kujutab üldiselt reaktsiooniskeem
REAGENDID -> TOOTED

kus reaktiivid– reaktsiooniks võetud algained; tooted- reaktsiooni tulemusena moodustuvad uued ained.

Igasuguste keemiliste nähtustega (reaktsioonidega) kaasnevad teatud märgid, mille abil saab keemilisi nähtusi füüsikalistest eristada. Sellised märgid hõlmavad ainete värvuse muutumist, gaasi eraldumist, sademe teket, soojuse eraldumist ja valguse eraldumist.

Paljude keemiliste reaktsioonidega kaasneb energia vabanemine soojuse ja valguse kujul. Reeglina kaasnevad selliste nähtustega põlemisreaktsioonid. Õhus toimuvates põlemisreaktsioonides reageerivad ained õhus sisalduva hapnikuga. Näiteks magneesiummetall süttib ja põleb õhus ereda pimestava leegiga. Seetõttu kasutati kahekümnenda sajandi esimesel poolel fotode tegemiseks magneesiumivälku.

Mõnel juhul on võimalik vabastada energiat valguse kujul, kuid ilma soojuse vabanemiseta.Üks Vaikse ookeani planktoni liike on võimeline kiirgama eredat sinist valgust, mis on pimedas selgelt nähtav. Energia vabanemine valguse kujul on seda tüüpi planktoni organismides toimuva keemilise reaktsiooni tulemus.

KOKKU

On kaks suurt ainete rühma: looduslikud ained ja
kunstlik päritolu
Tavatingimustes võivad ained olla kolmes agregatsiooni olekus
Ainete omadused, mis määratakse mõõtmiste teel või visuaalselt ajal
ühe aine teiseks muutumise puudumist nimetatakse füüsikaliseks
Kristallid on tahked kehad, millel on korrapärase hulktahuka kuju.
Amorfsed ained - ained, millel puudub kristalne struktuur
Keemilised nähtused - ühe aine muundumine teiseks
Reaktiivid on ained, mis astuvad keemilisesse reaktsiooni.
Tooted - keemilise reaktsiooni tulemusena tekkinud ained
Keemiliste reaktsioonidega võib kaasneda gaasi, sademete, kuumuse,
Sveta; ainete värvimuutus
Põlemine on keeruline füüsikalis-keemiline protsess, mille käigus toimub algse muundumine
ained keemilise reaktsiooni käigus põlemisproduktideks, millega kaasneb
intensiivne soojuse ja valguse eraldumine (leek)

Füüsikalised ja keemilised nähtused

Eksperimente ja vaatlusi tehes oleme veendunud, et ained võivad muutuda.

Nimetatakse muutusi ainetes, mis ei too kaasa uute (erinevate omadustega) ainete teket füüsikalised nähtused.

1. Vesi kuumutamisel võib see muutuda auruks ja jahutamisel - jäässe .

2.Vaskjuhtmete pikkus muutub suvel ja talvel: suureneb kütmisel ja väheneb jahtumisel.

3.Helitugevus õhupallis olev õhk suureneb soojas ruumis.

Muutused toimusid ainetega, kuid samal ajal jäi vesi veeks, vask - vask, õhk - õhk.

Uusi aineid vaatamata nende muutustele ei tekkinud.

Kogemus

1. Katseklaasi sulgeme korgiga, millesse on sisestatud toru

2. Kastke toru ots veeklaasi. Kuumutage katseklaasi käsitsi. Õhu maht selles suureneb ja osa katseklaasi õhust läheb veeklaasi (eralduvad õhumullid).

3. Kui toru jahtub, väheneb õhu maht ja vesi siseneb torusse.

Järeldus. Õhuhulga muutused on füüsiline nähtus.

Ülesanded

Tooge 1-2 näidet muutustest, mis toimuvad ainetega, mida võib nimetada füüsikaliseks nähtuseks. Kirjutage näited vihikusse.

Keemiline nähtus (reaktsioon) - nähtus, milles tekivad uued ained.

Kuidas sa saad öelda, mis juhtus keemiline reaktsioon ? Mõne keemilise reaktsiooni käigus tekib sade. Teised märgid on algaine värvuse muutus, selle maitse muutumine, gaasi eraldumine, soojuse ja valguse eraldumine või neeldumine.

Selliste reaktsioonide näiteid leiate tabelist.

Keemiliste reaktsioonide märgid
Algaine värvi muutmine	Algaine maitse muutmine	Sademed	Gaasi evolutsioon	Lõhna välimus

Reaktsioon	märk
	Värvi muutus
	Maitsemuutus
	Gaasi evolutsioon

Elus ja eluta looduses toimuvad pidevalt erinevad keemilised reaktsioonid. Meie organism on ka tõeline tehas, kus mõned ained muudetakse keemilisteks muudeks aineteks.

Vaatleme mõningaid keemilisi reaktsioone.

Tulega katseid ei saa iseseisvalt läbi viia !!!

Kogemus 1

Hoidke tule kohal tükk orgaanilist ainet sisaldavat saia.

Vaatamine:

1. söestumine, see tähendab värvimuutus;

2. lõhna välimus.

Järeldus . Toimus keemiline nähtus (moodustus uus aine - kivisüsi)

Kogemus 2

Valmistage klaas tärklist. Lisage veidi vett, segage. Seejärel tilk joodilahust.

Jälgime reaktsiooni märki: värvimuutus (sinine tärklis)

Järeldus. Toimunud on keemiline reaktsioon. Tärklis on muudetud teiseks aineks.

Kogemus 3

1. Lahjendage klaasis väike kogus söögisoodat.

2. Lisage sinna paar tilka äädikat (võite võtta sidrunimahla või sidrunhappe lahust).

Jälgige gaasimullide eraldumist.

Järeldus. Gaasi eraldumine on üks keemilise reaktsiooni märke.

Mõne keemilise reaktsiooniga kaasneb soojuse eraldumine.

Ülesanded

Aseta klaaspurki (või klaasi) paar tükki toorest kartulit. Lisage neile oma esmaabikomplektist vesinikperoksiid. Selgitage, kuidas saate aru saada, et keemiline reaktsioon on toimunud.