KIMYASAL DEĞIŞIKLIKLER: ÖZELLIKLER, ÖRNEKLER, TÜRLER - KIMYA - 2025

Kimyasal değişiklikler kimyasal reaksiyonlardan madde maddeler halinde ya da değişikliklerdir. Etkilerini tersine çevirmek için enerjiye veya başka reaksiyonlara ihtiyaç duyan yeni bağların oluşumunu içerdikleri için geri çevrilemez olmaları ile karakterize edilirler.

Örneğin yaşam ve biyokimyası, canlılarda meydana gelen sayısız reaksiyonu ortaya çıkaran sürekli kimyasal değişikliklerden oluşur. Sonuç, bitki ve hayvan dokularının büyümesi, gelişmesi ve yaşlanmasıdır; iyi bilindiği gibi, bilimsel ve termodinamik olarak geri döndürülemez bir süreçtir.

Sonbahar döneminde yaprakların rengindeki değişim, kimyasal değişime bir örnektir. Kaynak: Jake Colvin, Pexels aracılığıyla.

Bu nedenle omurgasızlardan omurgalılara kadar canlılarda, enzimatik tepkimeleri onları parçalamak için kullandıkları ve onlardan çıkardıkları enerji ve kimyasal maddeden faydalandıkları için besinlerini tüketirken bile kimyasal değişiklikler buluyoruz.

Kimyasal değişimler nasıl anlaşılır?

Kimyasal değişim örneği

Bunları doğada tanımanın temel özelliklerinden biri, renkte bir değişiklik olup olmadığını veya belirli bir koku üretilip üretilmediğini gözlemlemektir. Böylelikle yılın mevsimlerinde ağaçların yapraklarının rengini kademeli olarak nasıl değiştirmeye başladıkları takdir edilmektedir; içlerinde klorofil ve doğal pigmentleri kimyasal reaksiyonlara girer.

Sonbaharda yaprakların kızarması, kimyasal değişimin çok açık bir örneğidir. Bunu hayata bağlayan ahtapotlar ve bukalemunlar, derilerinin hücrelerini içeren bir dizi kimyasal reaksiyon sayesinde kendilerini kamufle ederler; ancak yapraklardan farklı olarak, kamuflajı "etkisiz hale getiren" diğer tepkiler yoluyla renk değişikliklerini tersine çevirebilirler.

Bununla birlikte, gökyüzünün ve bulutların farklı renkleri kimyasal değil fiziksel değişimlerin ürünüdür: Raleigh saçılımı. Bu arada, giysilerin beyazlaşması ve lekelerinin çıkarılması ile giysilerin boyalarla lekelenmesi kimyasal değişikliklerdir.

karakteristikleri

Renk ve kokudaki değişimin, kimyasal bir değişikliğin meydana geldiği ana özelliklerden ikisi olduğu ve bu nedenle, bir veya birden fazla kimyasal reaksiyonu içeren bir fenomenin meydana geldiği belirtildi.

Daha sonra, onu doğrudan duyularımızla tespit etmemizi sağlayan diğer önemli özellikler ele alınacaktır. Ne kadar fazla özellik algılanabilirse, fiziksel bir değişimle değil, kimyasal bir değişimle karşı karşıya olma olasılığımız o kadar artar.

Sıcaklıkta değişiklik veya ışık salınımı

Kimyasal bir değişikliğe sıcaklıkta bir artış (ekzotermik reaksiyon) veya azalma (endotermik reaksiyon) eşlik eder; yani ısı üretilirse veya tam tersine soğuk hissi elde edilirse sırasıyla. Ayrıca bazen ısı açığa çıkması da ışığın görünümüne paralel olarak gerçekleşir.

Gaz oluşumu

Gazların oluşumu doğrudan kokulardaki değişikliklerle ilgilidir. Sıvı bir ortamda gaz oluşursa, kimyasal bir değişikliğin göstergesi olarak kabarcıklanma gözlemlenecektir.

Bunun nedeni, hava tarafından kolaylıkla taşınan yüksek buhar basınçlarına sahip moleküller olması veya son ürünler olan CO ₂ , H ₂ S, CH ₄ , O ₂ vb. Gibi küçük moleküllerin salınmasıdır . belirli tepkiler.

Çökelti oluşumu

Reaksiyonlar sıvı bir ortamda gerçekleşir ve rengi veya dokusu ne olursa olsun bir çökelti oluşumu gözlenmeye başlarsa, kimyasal bir değişimin meydana geldiği söylenir. Aynı şekilde, iki gazın karışarak kül veya tuz oluşturduğu durum da olabilir.

Tersinmezlik

Bir denge kurabilen tersinir reaksiyonların olduğu doğru olsa da, şimdiye kadar tarif edilen özelliklerle üretilen değişiklikler geri döndürülemez; Etkilerinin tersine çevrilmesi için müdahale etmek için her türlü başka reaksiyona veya enerjiye ihtiyaçları vardır. Yine de, çoğu durumda pratik olarak imkansızdır.

Bu tersinmezlik, bileşimin değişmesinde veya maddenin bozulmasında gözlenir. Örneğin, alevler içinde yanan ve son bileşimi ağacınkinden farklı olan küllerde biten bir ağaç, meydana gelen kimyasal değişimi hiçbir şekilde tersine çeviremeyecektir; Zaman geri çevrilemezse

Türleri

Kimyasal değişimlerin kendileri herhangi bir sınıflandırmaya tabi değildir: duyularımızla algılanırlar ve hangi tür kimyasal reaksiyonların meydana geldiği çıkarılabilir veya incelenebilir. Bu nedenle, bu tür değişiklikler bir grup inorganik, organik veya biyokimyasal reaksiyondan kaynaklanmaktadır.

İnorganik "değişiklikler" den bahsederken, hiçbir karbon iskelet bileşiğinin dahil olmadığı, bunun yerine tüm geçiş metal komplekslerinin dahil olduğu söylenir; diğer bileşiklerin yanı sıra oksitler, sülfitler, hidritler, nitrürler, halojenler.

Bu arada, organik ve biyokimyasal değişikliklerde karbon bileşikleri, ilkinin genellikle organizmaların dışında (ilaçlar tarafından gerçekleştirilen reaksiyonlar hariç) ve ikincisi de (enzimlerle ilgili olarak) dışında meydana gelmesi farkıyla katılır. , metabolizma, biyomoleküller).

Örnekler

Kağıtların sararması

Kağıt kıvrımları zamanla sararır. Kaynak: makamuki0, Pixabay aracılığıyla.

Kağıtlar zamanla beyazlığını kaybederek sarımsı veya kahverengiye döner. Bu süreç, polimerlerinin, özellikle de selülozla birlikte oksijen atomları içeren ve moleküller arası etkileşimlerini zayıflatan ligninin oksidasyonundan kaynaklanmaktadır.

Havai fişek

Havai fişekler, patlamaları renklerle aşılayan metal tuzlarını elektronik olarak harekete geçirirken itici gazlar, potasyum nitrat, karbon ve kükürt karışımının yandığı bir yanma reaksiyonunu temsil eder.

Boşluklar

Çürükler, mikroorganizmalar gıdalardaki sakarozu sindirirken oluşan asitlerin neden olduğu demineralizasyon nedeniyle dişlerde renk değişikliğine neden olur. Mineralojik kalsiyum fosfat matrisinden oluşan diş minesi, asitlik arttıkça ve boşluk oluşumu ilerledikçe iyonlarını kaybeder.

Yosun büyümesi

Göllerde büyüyen alg ve mikroorganizma tabakası bazen yapışkan hale gelebilecek şekildedir. Kaynak: Michael Meiters (https://www.flickr.com/photos/psychofreakx3/5963134909)

Göllerin ötrofikasyonu, suyun kimyasal özelliklerinin değişmesi sonucunda yüzeylerini yeşille kaplayan alglerin büyümesini teşvik eder; su faunası için görünür ve negatif olan değişim.

Alka-Seltzer'in dağılması

Alka-Seltzer, suda çözündüğünde, köpürmesini gösteren baloncuklar çıkarmaya başlar. Gazlar, CO nedeniyle ₂ NaHCO çözülmesiyle oluşturulur ₃ birlikte sitrik ve sıkıştırılmış tablet içinde gelir asetilsalisilik asit ile.

Bedensel hastalıklar

Terlediğimizde er ya da geç kolların altında, deride ya da ayaklarda bulunan hoş olmayan kokuları algılamak kaçınılmazdır. Bu kötü kokular, mikroorganizmalar tarafından sentezlenen uçucu organik moleküllerden kaynaklanır ve kimyasal bir değişimin meydana geldiğini gösterir.

kokuşma

Canlı varlıkların veya yiyeceklerin organik ayrışması, bir dizi karmaşık reaksiyon içeren kimyasal değişikliklerdir. Kötü kokulara renkte olduğu kadar kompozisyonda da bir değişiklik eşlik eder. Örneğin muz ve avokado gibi meyvelerin çürümesi tüm bu özellikleri gösterir.

Kola ve nane

Kok ve nane karışımı bir soda volkanı gibi patlıyor. Kaynak: Michael Murphy

Kimyasal bağları koparmadan, ancak H ₂ CO ₃ ve CO ₂ türleri arasındaki dengenin art arda katılımı ile resmi olarak fiziksel bir reaksiyon olmasına rağmen , koka-kola-nane patlaması, diğer patlamaları tespit etmek için bir referans olarak alınabilir. tamamen kimyasal olabilir.

Nane CO küçük kabarcıklar için çekirdeklenme yerleri sağlar _{oluşturmak üzere 2} soğuracaktır çözülmüş CO ₂ su molekülleri ile etkileşim müdahale ederek. Bu nedenle, çözünmüş CO ₂ su artan yüzey gerilimi karşı çok küçük baloncuklar halinde konsantreler, şeker ve diğer bileşikler ile neden oldu.

Sonuç, CO ₂ kabarcıklarının onları "serbest bırakmak" istemeyen suyu sürükleyerek kaçmasıdır. Bu, yukarıdaki resimde görüldüğü gibi, bu nane döküntülerinin karakteristik köpüğünün görünmesine neden olur.

Patlamalar

Patlamalar genellikle çok şiddetli yanma reaksiyonlarıdır ve bunlardan duman, ışık ve ısı açığa çıkar. Nerede bir patlama olursa, kimyasal bir değişimle karşı karşıyasınız.

Odun yakma

Ahşap, her ikisi de organik polimer olan selüloz ve ligninden yapılmıştır. Karbon atomları, havadaki oksijen ile şiddetli bir şekilde reaksiyona girerek , yanmanın ne kadar eksiksiz olduğuna ve oksijenasyon derecesine bağlı olarak CO ve CO _2'ye neden olur .

Bu kimyasal bir değişimdir çünkü ahşaptaki polimerler ısı, ışık ve dumanın salınmasına ek olarak başlangıç ​​durumlarına dönemezler.

Güneş bronzlaşması

Kumsalda bir gün geçirmek isteyenlerin bronzlaşmasına kimyasal bir değişim yansıtılır. Kaynak: Pxhere.

Cildimizin yoğun güneş altında kızarması veya bronzlaşması, hücrelerinde bulunan ve oksitlenen ve ayrışan melaninin reaksiyonu nedeniyle bileşiminde bir değişiklik olduğunu gösterir.

Kırmızı lahana suyu

Mor lahana göstergesi olan test tüpleri. Kaynak: Indikator-Blaukraut.JPG: Supermartld türevi çalışma: Haltopub

Mor lahana suyundan başlayarak, renk değişikliklerini pH'ın bir fonksiyonu olarak göstermek için bir deney düzenlenebilir. Herhangi bir laboratuvarda veya mutfakta çoğaltılması kolaydır.

Bu meyve suyu farklı test tüplerine eklenir, etiketlenir ve bunlara asidikten (sirke) alkaliye (deterjan) farklı maddeler eklenirse bir dizi renk olacaktır (üstteki resim).

Bunun nedeni, mor lahana suyunun pH'daki değişikliklere yanıt veren doğal asit-baz göstergeleri içermesidir. Çözelti ne kadar asidik olursa o kadar kırmızı görünür; ve tam tersine çok basit ise sarımsı bir renk alır.

Yumurta pişirin

Bir yumurta kızartıldığında veya pişirildiğinde, ısının proteinlerini denatüre etmesine, bağlarını koparmasına ve orijinal yapısını kaybederken diğerlerini oluşturmasına izin veririz.

Deri solması

Deri renkleri, havadaki oksijen ve UV radyasyonu nedeniyle solabilir ve her ikisi de boyalar ile organik malzeme arasındaki kimyasal bağların bozulmasına neden olur.

Pişmiş

Ekmeklerde ve tatlılarda gözlenen renk değişikliği ve ham hamurla karşılaştırıldığında hacim olarak belirgin bir artış, çeşitli kimyasal değişikliklerin göstergesidir.

Birincisi maya ve kabartma tozunun neden olduğu kabarma nedeniyle; ikincisi, proteinlerin ve şekerlerin karışımı altın rengine çevirmek için birbirleriyle reaksiyona girdiği Maillard reaksiyonu ile.

Aşınma

Metaller paslanır, bu nedenle parlaklığını yitirir, koyulaşır ve oluşan oksit tabakaları artık metal iç mekana yapışamaz veya bağlanamaz hale geldiğinde paslanmaya başlar. En temsili korozyon, oksitinin karakteristik kahverengi renginden dolayı demirdir.

Piller

Pillerin veya hücrelerin içinde, elektrik üreten kimyasal reaksiyonlar, harici bir devreden geçen ve cihazlarını etkinleştiren elektrik akımları meydana gelir. Esas itibarıyla anot elektron kaybeder (oksidasyon), bu elektronlar cihazı (uzaktan kumanda, telefon, saat, işaretçi vb.) Aktive eder ve ardından katoda (indirgeme) ulaşır.

Sivrisinek kanı

Bir sivrisinek bizi ısırırsa ve onu anında veya birkaç dakika içinde öldürürsek kanın açık kırmızı olduğunu fark ederiz. Bu arada birkaç saatlik bir süre geçerse ve aynı sivrisineği öldürürsek kanın koyulaştığını göreceğiz, hatta kahverengi tonları çıkacaktır.

Bu renk değişikliği, kanın sivrisinek içinde kimyasal reaksiyonlara girdiğinin bir göstergesidir.

İyot Saati

İyot saat reaksiyonu, bir kimyasal değişimin en temsilcilerinden biridir. Kaynak: Daniel J. Lulu

En etkileyici kimyasal değişikliklerden biri, ünlü iyot saat reaksiyonunda görülür. Buna, reaktanların konsantrasyonunu değiştirerek hızı kontrol edilebildiği için denir. Reaksiyon, gözlemlenen ilk şeffaflığa büyük bir tezat oluşturacak şekilde yoğun, çok koyu mavi bir renk göründüğünde sona erer.

Bu renk (üstteki resim), nişasta ve anyonik kompleks I ₃ ^- arasındaki etkileşimlerden kaynaklanmaktadır . Versiyonlarından biri iyodat, IO ₃ ^- ve bisülfit, HSO ₃ ^{- ile başlar} :

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

I ^- IO ile reaksiyona girerek ₃ ^- ortamından iyot oluşturmak için:

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

Ve bu da daha fazla bisülfit ile reaksiyona girer:

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

HSO ₃ ^- bittiğinde , ikinci reaksiyon fazla I ₂ olana kadar baskın hale gelecektir ve bu I ^- i ^- ₃ ^- oluşturacak şekilde bağlanacaktır . Ve son olarak, I ₃ ^- çözeltiyi karartan nişasta molekülleri ile etkileşime girecektir.

Fil ezmesi

Fil macunu deneyi. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Ferbr1.

Yine ve son olarak, belirli bir kimyasal reaksiyon adlandırılır, ancak dışarıda bırakılamayacak kadar görünür değişikliklerle: fil diş macunu (üstteki resim). Bazı videolarda, köpük miktarı, kelimenin tam anlamıyla bir filin ağzını fırçalayabileceğiniz şekildedir.

Bu reaksiyon, bir hidrojen peroksit, lH katalitik ayrışma dayanır ₂ O ₂ , (hidrojen peroksit) iyodür iyonları, I ^- , örneğin Nal veya KI gibi çözünür tuzlardan elde edilebilirler. Oluşan ilk reaksiyon, aşağıdaki kimyasal denkleme göre gerçekleşir:

H ₂ O ₂ + I ^- → H ₂ O + IO ^-

IO ^- türler daha sonra ikinci bir reaksiyonda H ₂ O ₂ ile reaksiyona girer :

IO ^- + H ₂ O ₂ → H ₂ O + O ₂ + I ^-

Katalizör I yeniden üretildiğinde ^- (tüketilmez).

Nihai ürünlerin H ₂ O ve O _{2 olduğunu unutmayın} . Reaksiyon karışımına deterjan ve renklendiriciler eklenirse, su oksijenle birlikte kuvvetli bir şekilde köpürür ve bu, kaptan yükselir ve yer çekimine karşı yukarı doğru fırlar.

Kağıt yak

Kağıt yandığında karbondioksit, su buharı ve kül üretilir. Bu üç madde kimyasal olarak ilk maddeden farklıdır, bu nedenle kimyasal bir değişikliktir.

Elma oksidasyonu

Bir elma doğranıp açıkta bırakıldığında fildişi renginden kahverengiye veya koyu sarıya dönüşür. Buna oksidasyon denir.

Gıda çürüğü

Yiyecek bozulduğunda kimyasal bir değişiklik meydana gelir. Örneğin çürük yumurta, renk ve koku değişikliğine neden olan bir ayrışma sürecinden geçer.

Yoğurt üretimi

Yoğurt, süt ve Streptococcus thermophilus ve Lactobacilli bulgaricus gibi belirli bakterileri içeren kimyasal bir değişikliğin sonucudur.

Açık bir şişe şampanya

Bir şişe şampanya veya meşrubat açtığınızda, bir köpürme fark edersiniz. Bu kabarcıklanma, içecekteki karbonik asidin parçalanıp karbondioksit saldığı anlamına gelir.

Şarap üretimi

Üzümden şarap üretimi bir fermantasyon sürecidir. Bu, şekerin etil alkole ve karbon dioksite dönüştürüldüğü anaerobik bir kimyasal reaksiyon örneğidir.

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 Ekim 2019). Kimyada Kimyasal Değişim Tanımı. Kurtarıldı: thinkco.com
3. Vikipedi. (2019). Kimyasal değişim. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
4. Mandeep Sohal. (29 Eylül 2019). Kimyasal Değişim vs. Fiziksel değişim. Kimya LibreTexts. Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı
5. Nathan Crawford. (2019). Kimyasal Değişim Nedir? - Özellikler, Türler ve Örnekler Video. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
6. HowStuffWorks. (2019). Gazeteler neden zamanla sararır? Kurtarıldı: science.howstuffworks.com
7. Science Buddies. (14 Haziran 2012). Spurting Science: Mentos ile Diyet Kola Patlatmak. Scientificamerican.com'dan kurtarıldı
8. Quimitube. (2014). Laboratuvar deneyimleri: İyot saati. Quimitube.com'dan kurtarıldı