FYZIKÁLNÍ ZMĚNY: TYPY A JEJICH VLASTNOSTI, PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Tyto fyzické změny jsou ty, ve kterých je pozorována změna v daném oboru bez potřeby změny jeho povahu; to znamená, aniž by došlo k přerušení nebo tvorbě chemických vazeb. Předpokládá se tedy, že látka A musí mít před chemickou změnou a po ní stejné chemické vlastnosti.

Bez fyzických změn by různé formy, které určité objekty mohou získat, neexistovaly; svět by byl statickým a standardizovaným místem. K tomu, aby k nim došlo, je nutný účinek energie na hmotu, buď v režimu tepla, záření nebo tlaku; tlak, který lze mechanicky vyvíjet našimi vlastními rukama.

Tesařství. Zdroj: Pixabay

Například v truhlářské dílně můžete pozorovat fyzické změny, kterým dřevo prochází. Pily, štětce, drážky a díry, hřebíky atd. Jsou základními prvky, takže dřevo z bloku a truhlářské techniky mohou být přeměněny na umělecké dílo; jako kus nábytku, mříž nebo vyřezávaná krabice.

Pokud je dřevo považováno za látku A, po dokončení nábytku v podstatě nepodléhá žádné chemické přeměně (i když je jeho povrch chemicky ošetřen). Pokud je tento kus nábytku rozdrcen na hrst pilin, molekuly v lese zůstanou nezměněny.

Prakticky molekula celulózy stromu, ze kterého bylo dřevo vyřezáno, nemění svou strukturu během tohoto procesu.

Pokud by byl nábytek v plamenech, pak by jeho molekuly reagovaly s kyslíkem ve vzduchu a rozpadaly by se na uhlík a vodu. V této situaci by došlo k chemické změně, protože po spalování by se vlastnosti zbytku lišily od vlastností nábytku.

Druhy chemických změn a jejich vlastnosti

Nevratné

Dřevo v předchozím příkladu může podléhat fyzickým změnám ve velikosti. Může být laminován, řezán, lemován atd., Ale nikdy se nezvýší. V tomto smyslu může dřevo zvětšit svou plochu, ale ne svůj objem; který se naopak neustále snižuje, jak se pracuje v dílně.

Jakmile je řezán, nemůže být vrácen do svého původního tvaru, protože dřevo není elastický materiál; jinými slovy, prochází nevratnými fyzickými změnami.

U tohoto typu změny se hmota, přestože nemá žádnou reakci, nemůže vrátit do svého původního stavu.

Dalším pestřejším příkladem je hraní se žlutou a namodralou plastelínou. Když je hněteme společně a poté, co jim dali tvar koule, jejich barva zezelená. I kdybyste měli formu, která by je vrátila do původního tvaru, měli byste dva zelené pruhy; modrá a žlutá již nemohla být oddělena.

Kromě těchto dvou příkladů lze také zvážit foukání bublin. Čím více jsou foukány, zvyšuje se jejich objem. ale jakmile je volný, nemůže být odebrán žádný vzduch, aby se zmenšila jejich velikost.

Oboustranný

Přestože není kladen důraz na jejich přiměřené popisování, všechny změny stavu jsou reverzibilními fyzickými změnami. Závisí na tlaku a teplotě, jakož i na silách, které drží částice pohromadě.

Například kostka ledu v chladiči se může roztavit, pokud bude stát mimo mrazničku. Po chvíli tekutá voda nahradí led v malém oddílu. Pokud se stejný chladič vrátí do mrazničky, kapalná voda ztratí teplotu, dokud nezmrzne a nestane se opět kostkou ledu.

Tento jev je reverzibilní, protože dochází k absorpci a uvolňování tepla vodou. To platí bez ohledu na to, kde se ukládá tekutá voda nebo led.

Hlavní charakteristika a rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou fyzickou změnou spočívá v tom, že v prvním případě je látka (voda) považována sama o sobě; zatímco ve druhém se uvažuje o fyzickém vzhledu materiálu (dřevo, nikoliv celulózy a jiné polymery). V obou případech však chemická povaha zůstává konstantní.

Někdy není rozdíl mezi těmito typy jasný a je v takových případech vhodné klasifikovat fyzické změny a zacházet s nimi jako s jedním.

Příklady fyzických změn

V kuchyni

Uvnitř kuchyně se odehrává nespočet fyzických změn. Příprava salátu je s nimi nasycena. Rajčata a zelenina jsou nařezány podle libosti a nezvratně mění své původní tvary. Pokud je k tomuto salátu přidán chléb, nakrájíme jej na plátky nebo kousky z bochníku venkovského chleba a natřete máslem.

Pomazání chleba a másla je fyzická změna, protože se mění jeho chuť, ale molekulárně zůstává nezměněna. Pokud je opečen další chléb, získá silnější sílu, chuť a barvy. Tentokrát se říká, že došlo k chemické změně, protože nezáleží na tom, zda je tento přípitek studený nebo ne: nikdy nezíská znovu své původní vlastnosti.

Potraviny, které jsou homogenizovány v mixéru, také představují příklady fyzikálních změn.

Na sladké straně, když se čokoláda roztaví, je pozorováno, že přechází z pevného stavu do tekutého stavu. Příprava sirupů nebo sladkostí, které nezahrnují použití tepla, také vstupuje do tohoto typu změn hmoty.

Nafukovací hrady

Na dětském hřišti v počátečních hodinách jsou některé plátna pozorovány na podlaze, inertní. Po několika hodinách jsou uloženy jako hrad mnoha barev, kde děti skočí dovnitř.

Tato náhlá změna objemu je způsobena obrovskou hmotou vzduchu foukaného uvnitř. Jakmile je park uzavřen, je hrad vypuštěn a zachráněn; jedná se tedy o reverzibilní fyzickou změnu.

Skleněná řemesla

Skleněná řemesla. Zdroj: Pixabay

Sklo se při vysokých teplotách roztavuje a lze jej libovolně deformovat, aby mu poskytlo jakýkoli design. Například na obrázku výše můžete vidět, jak se formuje skleněný kůň. Jakmile sklovitá pasta vychladne, ztvrdne a ozdoba bude dokončena.

Tento proces je reverzibilní, protože opětovným použitím teploty lze získat nové tvary. Touto technikou se vytváří mnoho skleněných ozdob, které se nazývají foukání skla.

Diamantové řezání a minerální broušení

Briliant. Zdroj: Roman Köhler, z Wikimedia Commons Při řezání diamantu prochází neustálými fyzickými změnami, aby se zvětšil povrch, který odráží světlo. Tento proces je nevratný a dává surovému diamantu přidanou a přehnanou ekonomickou hodnotu.

V přírodě můžete také vidět, jak minerály přijímají krystaličtější struktury; to znamená, že čelí v průběhu let.

Toto sestává z produktu fyzické změny přeskupení iontů, které tvoří krystaly. Například při lezení na horu je možné najít více křemenné kameny s fazetami než ostatní.

Rozpuštění

Když se pevná látka rozpustná ve vodě, jako je sůl nebo cukr, rozpustí, získá se roztok se slanou nebo sladkou chutí. Ačkoli obě pevné látky ve vodě „mizí“ a voda prochází změnou její chuti nebo vodivosti, mezi solutem a rozpouštědlem nedochází k žádné reakci.

Sůl (obvykle chlorid sodný), sestává z iontů Na ⁺ a Cl ^-. Ve vodě jsou tyto ionty solvatovány molekulami vody; ale ionty nepodstoupí ani redukci, ani oxidaci.

Totéž platí o molekulách sacharózy a fruktózy v cukru, které při interakci s vodou nenarušují žádné jejich chemické vazby.

Krystalizace

Termín krystalizace se zde týká pomalé tvorby pevné látky v kapalném médiu. Když se vrací k příkladu cukru, když se jeho nasycený roztok zahřeje na teplotu varu, pak se nechá odpočívat, molekuly sacharózy a fruktózy dostávají dostatek času, aby se správně uspořádaly a vytvořily větší krystaly.

Tento proces je reverzibilní, pokud je teplo znovu dodáváno. Ve skutečnosti je široce používanou technikou čištění krystalizovaných látek od nečistot přítomných v médiu.

Neonová světla

Neonová světla. Zdroj: Pexels

V neonových světlech se plyny (včetně oxidu uhličitého, neonů a dalších vzácných plynů) zahřívají elektrickým výbojem. Molekuly plynu se stanou vzrušenými a procházejí elektronickými přechody, které absorbují a emitují záření, když elektrický proud prochází plynem při nízkém tlaku.

Ačkoli plyny ionizují, reakce je reverzibilní a prakticky se vrací do původního stavu bez tvorby produktů. Neonové světlo je výhradně červené barvy, ale v populární kultuře je tento plyn nesprávně určen pro všechna světla produkovaná touto metodou, bez ohledu na barvu nebo intenzitu.

Fosforescence

Fosforescenční ozdoba. Zdroj: Lưu Ly, z Wikimedia Commons V tomto okamžiku může vzniknout debata mezi tím, zda fosforescence více souvisí s fyzikální nebo chemickou změnou.

Zde je emise světla pomalejší po absorpci vysokoenergetického záření, jako je ultrafialové záření. Barvy jsou výsledkem této emise světla způsobené elektronickými přechody uvnitř molekul, které tvoří ozdobu (horní obrázek).

Na jedné straně světlo chemicky interaguje s molekulou a vzrušuje její elektrony; a na druhé straně, jakmile je světlo emitováno ve tmě, molekula nevykazuje žádné přerušení svých vazeb, což se očekává od veškeré fyzické interakce.

Poté se mluví o reverzibilní fyzikálně-chemické změně, protože pokud je ozdoba umístěna na slunci, reabsorbuje ultrafialové záření, které se pak ve tmě uvolní pomalu a s méně energií.

Reference

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31. prosince 2018). Příklady fyzických změn. Obnoveno z: thinkco.com
2. Roberts, Calia. (11. května 2018). 10 typů fyzických změn. Sciencing. Obnoveno z: sciencing.com
3. Wikipedia. (2017). Fyzické změny. Obnoveno z: en.wikipedia.org
4. Clackamas Community College. (2002). Rozdíl mezi chemickými a fyzikálními změnami. Obnoveno z: dl.clackamas.edu
5. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chemie. (8. ed.). CENGAGE Učení.
6. Autor: Surbhi S. (7. října 2016). Rozdíl mezi fyzickou změnou a chemickou změnou. Obnoveno z: keydifferences.com