Atšķirība starp ķīmiskajām un fizikālajām izmaiņām

ĶĪMISKĀ VS. FIZISKĀS IZMAIŅAS

Vai esat kādreiz domājis, kāda ir atšķirība starp sasmalcinātu un sadedzinātu koksni? Vai kāpēc rūsa atšķiras no vienkāršā dzelzs? Šie ir fizikālo un ķīmisko izmaiņu piemēri. Šīs divas atšķirības ir labāk saprotamas, ja pētīsim, kā matērija ir tikai kosmētiski mainīta un reaģē uz ķīmisko mijiedarbību. Labākais un vienkāršākais veids, kā diferencēt fizikālās un ķīmiskās izmaiņas, ir atcerēties, ka fizikālās izmaiņas ietekmē tikai to, kā mēs uztveram materiālu, kamēr ķīmiskās izmaiņas faktiski maina materiālu līdz tā molekulārajam sastāvam.

Fiziskas pārmaiņas ir ļoti izplatītas. Jūs to varat redzēt iepriekšminētajā koksnes smalcināšanā. Tiek nocirsts koks. Tad tas iziet cauri zāģētavai. Gala rezultāts ir tāds, ka jums ir zāģmateriāli. Bet vai pati koksne mainījās? Tas joprojām ir tāds pats sastāvs, līdz zāģu skaidām uz grīdas. Vēl viens labs piemērs ir ūdens. Ielieciet to glāzē, un tas joprojām ir ūdens, bet tam ir stikla forma. Ievietojiet to saldētavā, un jums ir ledus. Tagad tas ir solīdi, bet vai sastāvs mainījās? Vai kā būtu to vārīt tik augstā temperatūrā, ka tā pārvēršas tvaikā? Tas joprojām ir H20, bet gāzveida stāvoklī. Neveic izmaiņas, kas maina vielas molekulāro struktūru fizisko izmaiņu laikā. Vienkārši izsakoties, fiziskās izmaiņas var mainīt to, kā mēs uztveram materiālu, bet visvienkāršākajā līmenī tas joprojām saglabā to pašu kompozīciju.

Ķīmiskās izmaiņas ir pavisam cits jautājums. Tas ir kā cilvēks, kura atmiņas tiek nodotas pilnīgi jaunam ķermenim un personībai. Atmiņas un pagātnes pieredze joprojām pastāv, taču šī ir pavisam cita persona. Viens no vienkāršākajiem ķīmisko izmaiņu piemēriem ir dzelzs rūsēšana. Atstājiet dzelzs gabalu bez uzraudzības, un, ņemot vērā laiku, tam būs brūngani plankumi, veidojot rūsu. Atstājiet to vēl ilgāk, un galu galā viss dzelzs gabals tagad ir rūsa vai dzelzs oksīds. Molekulārajā līmenī dzelzs molekulas mijiedarbojās ar skābekli atmosfērā, veidojot pilnīgi jaunu vielu, kuras īpašības ir ļoti maz līdzīgas diviem elementiem, kas apvienojas, lai to izveidotu.

Ir gadījumi, kad notiek gan fiziskas, gan ķīmiskas izmaiņas. Viens no vienkāršākajiem veidiem ir, kad jūs sadedzināt cukuru. Fiziski tas pārvēršas par bijušā paša melno miziņu (atstājot oglekļa atliekas, t.i., pelnus). Molekulārā līmenī tas arī mainās. Cukura pamata ķīmiskā formula ir C6H12O6 (formula glikozei). Citas ķīmiskās izmaiņas ir CO2 (oglekļa dioksīda) un H2O (ūdens) izdalīšanās no sākotnējās formas sastāva, kas ir ūdens tvaiku veidā. Ja, teiksim, jūs sadedzināt cukuru ar mērķi to pagatavot, pastāv ļoti dažādas fizikālās un ķīmiskās izmaiņas.

Ir daži pamatnoteikumi, lai saprastu, kad notiek ķīmiskas izmaiņas. Pirmkārt, procesā tiek patērēts noteikts enerģijas daudzums. Neatkarīgi no tā, vai tas ir elektrības, gaismas vai temperatūras izmaiņu veidā, ķīmisko izmaiņu veikšanai tiek izmantots minimālais daudzums. Iemesls tam ir tas, ka, lai izmaiņas stātos spēkā, ir jāmaina pašas saites, kas veido vielu, un katalizatori ir šie trīs enerģijas veidi. Otrkārt, iepriekš minētajām molekulārajām saitēm vajadzētu reaģēt, bieži izkliedējot vai saduras ar citām procesā iesaistītajām molekulām vai atomiem. Treškārt, dažādiem materiāliem ir atšķirīgs reakcijas laiks. Viens materiāls tajos pašos apstākļos var mainīties ātrāk nekā cits; pazīstams arī kā ķīmiskās reakcijas ātrums.

Lielākā atšķirība no fizikālajām izmaiņām un ķīmiskajām izmaiņām ir tā, ka pirmā ir virspusēja; ja ir izpildīti noteikti nosacījumi, tas ir atgriezenisks. Piemēram, saplēstu kreklu var atšūt kā labu. Ķīmiskas izmaiņas ir neatgriezeniskas; ja sadedzināsit šo kreklu plēnē, neviens šūšanas daudzums to vairs neatjaunos.

Kopsavilkums:

1. Fizikālās izmaiņas nozīmē, ka materiāls tiek mainīts tikai fiziski, bet nemaina tā molekulāro struktūru. Ķīmiskās izmaiņas maina materiāla pamata molekulāro struktūru.

2. Ķīmiskas izmaiņas var izraisīt arī fiziskas izmaiņas; fiziskas izmaiņas vien nevar izraisīt ķīmiskas izmaiņas.

3. Fiziskās izmaiņas ir virspusējas un, iespējams, var tikt mainītas; ķīmiskās izmaiņas ir pilnīgas un pastāvīgas.