KJEMISKE ENDRINGER: KJENNETEGN, EKSEMPLER, TYPER - KJEMI - 2026

De kjemiske endringene er endringene som skjer i stoffer eller stoffer fra kjemiske reaksjoner. De er preget av å være irreversible, siden de involverer dannelse av nye bindinger som trenger energi eller andre reaksjoner for å snu effekten.

Livet og dets biokjemi består for eksempel av stadige kjemiske endringer som avslører et utall reaksjoner som finner sted i levende vesener. Resultatet er vekst, utvikling og aldring av plante- og dyrevev; at som kjent, vitenskapelig og termodynamisk, er det en irreversibel prosess.

Endringen i fargen på bladene i løpet av høsten er et eksempel på en kjemisk endring. Kilde: Jake Colvin via Pexels.

Det er grunnen til at i levende vesener, fra virvelløse dyr til virveldyr, finner vi kjemiske endringer selv når vi spiser maten, siden de bruker enzymatiske reaksjoner for å nedbryte dem og dra nytte av energien og det kjemiske materialet som de utvinner fra dem.

Hvordan gjenkjenne kjemiske forandringer?

Eksempel på kjemisk endring

Et av hovedegenskapene for å gjenkjenne dem i naturen er å observere om en fargeendring forekommer, eller hvis en spesiell lukt produseres. I årstidene blir det derfor verdsatt hvordan trærne gradvis begynner å endre fargen på bladene; i dem gjennomgår klorofyll og dets naturlige pigmenter kjemiske reaksjoner.

Rødningen av bladene om høsten er et veldig tydelig eksempel på en kjemisk forandring. Ved å koble dette sammen med livet kamuflerer blekkspruter og kameleoner seg takket være en serie kjemiske reaksjoner som involverer cellene i skinnene deres; men i motsetning til blader, kan de reversere fargeendringer gjennom andre reaksjoner som "deaktiverer" kamuflasjen.

Imidlertid er de forskjellige fargene på himmel og skyer ikke et produkt av kjemiske, men fysiske forandringer: Raleigh-spredningen. I mellomtiden er bleking av klær og fjerning av flekker, samt farging av klær med fargestoffer, kjemiske endringer.

kjennetegn

Det ble nevnt at endringen i farge og lukt er to av hovedegenskapene som en kjemisk endring har skjedd, og at det derfor har oppstått et fenomen som involverer en eller flere kjemiske reaksjoner.

Deretter vil andre viktige egenskaper som lar oss oppdage det direkte med sansene våre bli adressert. Jo flere egenskaper som kan oppfattes, jo mer sannsynlig er det at vi står overfor en kjemisk endring og ikke en fysisk.

Endring i temperatur eller frigjøring av lys

En kjemisk endring er ledsaget av en økning (eksoterm reaksjon) eller reduksjon (endoterm reaksjon) i temperatur; det vil si hvis det produseres varme, eller hvis tvert imot oppnås en følelse av kulde. Noen ganger skjer også frigjøring av varme parallelt med lysets utseende.

Gassdannelse

Dannelse av gasser er direkte relatert til endringer i lukt. Hvis det dannes gass i et flytende medium, vil boblingen observeres, noe som indikerer en kjemisk forandring.

Dette skyldes det faktum at det er molekyler med høye damptrykk som med letthet kan utføres med luft, eller frigjøring av små molekyler, slik som CO ₂ , H ₂ S CH ₄ , O ₂ , etc., som er sluttprodukter av visse reaksjoner.

Dannelse av bunnfall

Hvis reaksjonene finner sted i et flytende medium og dannelsen av et bunnfall begynner å bli observert, uansett farge eller tekstur, sies det at en kjemisk forandring har skjedd. På samme måte kan det være tilfelle der to gasser blandes og danner aske eller salter.

irreversibilitet

Selv om det er sant at det er reversible reaksjoner som er i stand til å etablere en likevekt, er endringene generert med karakteristikkene som hittil er beskrevet av seg selv, irreversible; De trenger andre reaksjoner eller energi av noe slag for å gripe inn for at virkningene deres skal reverseres. Og likevel er det i mange tilfeller praktisk talt umulig.

Denne irreversibiliteten observeres i en endring av sammensetningen eller i forverring av saken. For eksempel vil et tre som brenner i flammer og ender i aske, hvis endelige sammensetning er forskjellig fra treets, ikke kunne reversere den kjemiske endringen som har skjedd på noen måte; Med mindre tiden kunne snus tilbake

typer

Kjemiske endringer i seg selv er ikke underlagt noen klassifisering: de blir oppfattet med sansene våre, og det kan utledes eller undersøkt hvilke typer kjemiske reaksjoner som finner sted. Slike forandringer skyldes således en gruppe uorganiske, organiske eller biokjemiske reaksjoner.

Når vi snakker om uorganiske "forandringer", sies det at det ikke er involvert noen karbonskjelettforbindelse, men snarere alle overgangsmetallkomplekser; oksider, sulfider, hydrider, nitrider, halogener, blant andre forbindelser.

I mellomtiden deltar karbonforbindelser i organiske og biokjemiske forandringer, med den forskjellen at førstnevnte vanligvis forekommer utenfor organismer (unntatt reaksjoner utført av medikamenter), og sistnevnte i dem (med hensyn til enzymer , metabolisme, biomolekyler).

eksempler

Gulning av papirer

Papirvik blir gul over tid. Kilde: makamuki0 via Pixabay.

Avisene mister over tid hvitheten for å bli gulaktige eller brune. Denne prosessen skyldes oksidasjonen av dets polymerer, spesielt lignin, som sammen med cellulose inneholder oksygenatomer som ender opp med å svekke deres intermolekylære interaksjoner.

Fyrverkeri

Fyrverkeri representerer en forbrenningsreaksjon, der en blanding av drivmidler, kaliumnitrat, karbon og svovel brenner mens de metallsaltene som impregnerer de resulterende eksplosjonene med farger elektronisk blir spennende.

hulrom

Karies genererer en fargeendring i tennene på grunn av demineralisering, forårsaket av syrene som genereres når mikroorganismer fordøyer sukrose fra mat. Tannemalje, som består av en mineralogisk matrise av kalsiumfosfater, mister ionene sine når surheten øker og dannelsen av hulrom utvikler seg.

Algevekst

Laget av alger og mikroorganismer som vokser i innsjøer er noen ganger slik at det kan bli klissete. Kilde: Michael Meiters (https://www.flickr.com/photos/psychofreakx3/5963134909)

Overgjødsling av innsjøer oppmuntrer til vekst av alger, som dekker overflaten deres i grønt som et resultat av en endring i vannets kjemiske egenskaper; endring som ender opp med å være synlig og negativ for vannlevende fauna.

Oppløsning av Alka-Seltzer

Når Alka-Seltzer løses opp i vann, begynner å frigjøre bobler som demonstrerer deres brus. Gassene skyldes CO _{2 som} genereres ved oppløsningen av NaHCO ₃ , sammen med sitronsyre og acetylsalisylsyrene som kommer i den komprimerte tabletten.

Kroppslige pestilenser

Når vi svetter er det uunngåelig, før eller siden, å oppfatte ubehagelige lukt som ligger under armene, på huden eller på føttene. Disse dårlige luktene skyldes flyktige organiske molekyler syntetisert av mikroorganismer, og indikerer at det har skjedd en kjemisk forandring.

forråtnelse

Den organiske nedbrytningen av levende vesener eller mat er kjemiske endringer som involverer en serie komplekse reaksjoner. Dårlig lukt er ledsaget av en endring i sammensetning, så vel som farge. For eksempel viser råten av frukt som bananer og avokado alle disse egenskapene.

Koks og mynte

En blanding av koks og mynte bryter ut som en brusvulkan. Kilde: Michael Murphy

Selv om det formelt er en fysisk reaksjon, uten å bryte kjemiske bindinger, men med påfølgende deltakelse av en likevekt mellom artene H ₂ CO ₃ og CO ₂ , kan utbruddet av coca-cola-mynt tas som en referanse for å oppdage andre eksplosjoner som gjør kan være rent kjemisk.

Peppermynte tilveiebringer kjernestillingssteder for _{å danne} små bobler av CO ₂ , som absorberer noe av den oppløste CO ₂ ved å forstyrre dens interaksjon med vannmolekyler. Dermed konsentreres den oppløste CO ₂ i flere små bobler, som motarbeider den økende overflatespenningen av vann forårsaket av sukker og andre forbindelser.

Resultatet er at CO ₂ -boblene slipper for å dra vannet som ikke ønsker å "frigjøre" dem. Dette får det karakteristiske skummet til disse peppermynteutslettene til å vises, slik det sees på bildet over.

eksplosjoner

Eksplosjoner er vanligvis veldig kraftige forbrenningsreaksjoner, som røyk, lys og varme frigjøres fra. Uansett hvor en eksplosjon oppstår, står du overfor en kjemisk endring.

Vedfyring

Tre er i hovedsak laget av cellulose og lignin, begge organiske polymerer. Dens karbonatomer reagerer kraftig med oksygenet i luften, forårsaker CO og CO ₂ , avhengig av hvor fullstendig forbrenningen er og oksygeneringsgraden.

Dette er en kjemisk forandring fordi polymerene i treverket ikke kan gå tilbake til sin opprinnelige tilstand, i tillegg til frigjøring av varme, lys og røyk.

solbruning

En kjemisk endring gjenspeiles i tiden til de som liker en dag på stranden. Kilde: Pxhere.

Rødhet eller soling av huden vår, når den er under intens sol, indikerer at det skjedde en endring i sammensetningen på grunn av reaksjonen fra melaninet i cellene, som oksiderer og dekomponerer.

Rødkål juice

Reagensrør med indikator på lilla kål. Kilde: Indikator-Blaukraut.JPG: Supermartlderivativt arbeid: Haltopub

Med utgangspunkt i saften av lilla kål, kan et eksperiment settes opp for å vise fargeendringer som en funksjon av pH. Det er enkelt å reprodusere i ethvert laboratorium eller kjøkken.

Hvis denne juicen tilsettes forskjellige prøverør, blir de merket, og forskjellige stoffer blir lagt til dem, fra sur (eddik) til alkalisk (vaskemiddel), vil det være et utvalg av farger (øvre bilde).

Dette er fordi lilla kål juice inneholder naturlige syre-base indikatorer, som reagerer på endringer i pH. Jo surere løsningen er, jo rødere vil den se ut; og hvis det tvert imot er veldig grunnleggende, vil det bli gulaktig.

Kok et egg

Når et egg er stekt eller kokt, lar vi varmen denaturere proteinene, bryte bindingene og danne andre mens vi mister sin opprinnelige struktur.

Fading i skinn

Lærfarger kan falme på grunn av oksygen i luften og UV-stråling, som begge får de kjemiske bindingene mellom fargestoffene og det organiske materialet til å brytes ned.

bakt

Endringen i farge observert i brød og søtsaker, så vel som deres tydelige volumøkning sammenlignet med rå deig, er en indikasjon på forskjellige kjemiske forandringer.

For det første på grunn av økningen forårsaket av gjær og bakepulver; og for det andre ved Maillard-reaksjonen, der proteiner og sukkerarter reagerer med hverandre for å gjøre blandingen gylden.

Korrosjon

Metaller ruster, slik at de mister glansen, mørkner og begynner å korrodere når oksydlagene som dannes, ikke lenger kan feste seg eller binde seg til metallinnredningen. Den mest representative korrosjonen er jern, på grunn av den karakteristiske brune fargen på oksydet.

batterier

Innenfor batterier eller celler oppstår kjemiske reaksjoner som genererer strøm, elektriske strømmer som går gjennom en ekstern krets og aktiverer enhetene deres. I hovedsak mister anoden elektroner (oksidasjon), disse elektronene aktiverer enheten (fjernkontroll, telefon, klokke, peker osv.), Og havner deretter ved katoden (reduksjon).

Myggeblod

Hvis en mygg biter oss og vi dreper dem øyeblikkelig eller i løpet av få minutter, vil vi merke at blodet er lysrødt. I mellomtiden, hvis det går noen timer og vi dreper den samme myggen, vil vi se at blodet er mørkt, og det vil til og med gi brune toner.

Denne fargeendringen er en indikasjon på at blodet har gjennomgått kjemiske reaksjoner i myggen.

Jodklokke

Jodklokkereaksjonen er en av de mest representative for en kjemisk endring. Kilde: Daniel J. Lulu

En av de mest imponerende kjemiske endringene sees i den berømte jodklokkereaksjonen. Det kalles så fordi hastigheten kan kontrolleres ved å endre konsentrasjonen av reaktantene. Reaksjonen avsluttes når en intens, veldig mørkeblå farge dukker opp, i stor kontrast til den første observerte åpenheten.

Denne fargen (øvre bilde) skyldes interaksjoner mellom stivelse og det anioniske komplekset I ₃ ^- . En av versjonene starter fra jodat, IO ₃ ^- og bisulfitt, HSO ₃ ^- :

IO ₃ ^- + 3HSO ₃ ^- → I ^- + 3HSO ₄ ^-

I ^- reagerer med IO ₃ ^- fra mediet for å generere jod:

IO ₃ ^- + 5I ^- + 6H ⁺ → 3I ₂ + 3H ₂ O

Og dette igjen reagerer med mer bisulfitt:

I ₂ + HSO ₃ ^- + H ₂ O → 2I ^- + HSO ₄ ^- + 2H ⁺

Når HSO ₃ ^- er ferdig , vil den andre reaksjonen dominere til det er et overskudd på I ₂ , som vil binde seg til I ^{- for} å danne I ₃ ^- . Og til slutt vil I ₃ ^- samhandle med stivelsesmolekylene som mørkner løsningen.

Elefantpasta

Elefantpasta-eksperiment. Kilde: Ferbr1 via Wikipedia.

Igjen, og til slutt, heter en spesifikk kjemisk reaksjon, men med endringer som er for synlige til å bli utelatt: elefanttannkrem (toppbilde). I visse videoer er mengden skum slik at du bokstavelig talt kan pusse en elefants munn.

Denne reaksjon er basert på den katalytiske nedbryting av hydrogenperoksyd, H ₂ O ₂ (hydrogenperoksyd), med jodidionene, I ^- , fra løselige salter, så som Nal, eller Kl. Den første reaksjonen som oppstår er i henhold til følgende kjemiske ligning:

H ₂ O ₂ + I ^- → H ₂ O + IO ^-

IO ^- arter derefter reagerer med H ₂ O ₂ i en annen reaksjons:

IO ^- + H ₂ O ₂ → H ₂ O + O ₂ + I ^-

Hvor katalysator I regenereres ^- (ikke konsumert).

Merk at sluttproduktene er H ₂ O og O ₂ . Hvis detergent og fargestoffer tilsettes reaksjonsblandingen, vil vannet sammen med oksygen skumme kraftig, som vil heve gjennom beholderen og skyte oppover mot tyngdekraften.

Brenn papir

Når papir blir brent, produseres karbondioksid, vanndamp og aske. Disse tre stoffene er kjemisk forskjellige fra det første stoffet, så det er en kjemisk endring.

Epleoksidasjon

Når et eple er hakket og forlatt i det fri, blir det fra å være en elfenbenfarge til å være brun eller oker. Dette kalles oksidasjon.

Matrot

Når mat ødelegger, skjer en kjemisk endring. Råtne egg går for eksempel gjennom en nedbrytningsprosess som får dem til å endre farge og lukt.

Yoghurtproduksjon

Yoghurt er resultatet av en kjemisk forandring som involverer melk og visse bakterier, for eksempel Streptococcus thermophilus og Lactobacilli bulgaricus.

Åpen flaske champagne

Når du åpner en flaske champagne eller en brus, merker du en bobling. Denne boblingen betyr at kullsyren i drikken har gått i stykker og frigjort karbondioksid.

Vinproduksjon

Oppretting av vin fra druer er en gjæringsprosess. Dette er et eksempel på en anaerob kjemisk reaksjon der sukker omdannes til etylalkohol og karbondioksid.

referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8. oktober 2019). Kjemisk endringsdefinisjon i kjemi. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
3. Wikipedia. (2019). Kjemisk forandring. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
4. Mandeep Sohal. (29. september 2019). Kjemisk endring vs. Fysisk forandring. Kjemi LibreTexts. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
5. Nathan Crawford. (2019). Hva er en kjemisk endring? - Egenskaper, typer og eksempler Video. Studere. Gjenopprettet fra: study.com
6. Hvordan ting fungerer. (2019). Hvorfor blir aviser gule etter hvert? Gjenopprettet fra: science.howstuffworks.com
7. Science Buddies. (14. juni 2012). Spurting Science: Erupting Diet Coke with Mentos. Gjenopprettet fra: scientamerican.com
8. Quimitube. (2014). Laboratorieerfaringer: Jodklokken. Gjenopprettet fra: quimitube.com