FIZIKAI VÁLTOZÁSOK: TÍPUSOK ÉS JELLEMZŐIK, PÉLDÁK - KÉMIA - 2026

A fizikai változások azok, amelyekben a szakirodalomban megfigyelés történik, anélkül, hogy módosítani kellene annak természetét; vagyis anélkül, hogy törések vagy kémiai kötések alakulnának ki. Ezért feltételezve, hogy egy A anyag kémiai tulajdonságokkal rendelkezik a fizikai változás előtt és után.

Fizikai változások nélkül nem léteznek olyan formák változatai, amelyeket egyes tárgyak megszerezhetnek; a világ statikus és szabványos hely lenne. Annak érdekében, hogy előforduljon, az energiára az anyagnak van hatással, akár hő, sugárzás, akár nyomás módjában; nyomás, amelyet mechanikusan saját kezünkkel gyakorolhatunk.

Asztalosüzlet. Forrás: Pixabay

Például egy asztalos műhelyben megfigyelheti azokat a fizikai változásokat, amelyekben a fa megy keresztül. A fűrészek, kefék, fogak és lyukak, szögek stb. Nélkülözhetetlen elemei annak, hogy a fa tömbből és asztalos technikákkal műalkotássá alakuljon; mint egy bútordarab, rácsos darab vagy faragott doboz.

Ha a fát A anyagnak tekintik, akkor a bútor készítése után lényegében nem vesz részt kémiai átalakuláson (még akkor is, ha a felületét kémiailag kezelik). Ha ezt a bútordarabot maroknyi fűrészporra aprítják, akkor a fa molekulái változatlanok maradnak.

A fa cellulózmolekulája, amelyből a fát kivágták, gyakorlatilag nem változtatja meg annak szerkezetét az egész folyamat során.

Ha a bútor tüzet érezne, akkor annak molekulái reagálnak a levegőben lévő oxigénnel, szénre és vízre bomlanak. Ebben a helyzetben kémiai változás következik be, mivel az égés után a maradék tulajdonságai különböznek a bútor tulajdonságaitól.

A kémiai változások típusai és jellemzői

Visszafordíthatatlan

Az előző példában szereplő fa méretében fizikailag megváltozik. Laminálható, vágható, szélezett stb. Lehet, de soha nem növelhető a térfogata. Ebben az értelemben a fa megnövelheti területét, ám mennyisége nem; amely éppen ellenkezőleg, folyamatosan csökken, mivel a műhelyben dolgozik.

A vágás után nem lehet visszatérni eredeti alakjába, mivel a fa nem rugalmas anyag; más szóval, visszafordíthatatlan fizikai változásokon megy keresztül.

Az ilyen típusú változás során az anyag, bár nem tapasztal semmilyen reakciót, nem térhet vissza eredeti állapotába.

További színesebb példa a sárga és a kékes gyurmával való játék. Amikor egymáshoz dagasztják őket, és miután gömb alakúvá váltak, színe zöldké válik. Még akkor is, ha van penészed, hogy visszatérjen eredeti formájukba, akkor két zöld sáv lenne; a kék és a sárga már nem választható el egymástól.

E két példán kívül a buborékok fújását is mérlegelni lehet. Minél többet fújnak, annál nagyobb a térfogatuk; de ha egyszer szabad, levegőt nem lehet elszívni méretük csökkentése érdekében.

Megfordítható

Bár nem helyezik a hangsúlyt a megfelelő leírásra, az anyagállapot minden változása visszafordítható fizikai változás. Ezek függnek a nyomástól és a hőmérséklettől, valamint az erőktől, amelyek a részecskéket együtt tartják.

Például egy hűtőben lévő jégkocka megolvadhat, ha a fagyasztón kívül áll. Egy idő után a folyékony víz helyettesíti a jégt a kis rekeszben. Ha ugyanezt a hűtőt visszajuttatják a fagyasztóba, a folyékony víz hőmérséklete el fog veszni, amíg le nem fagy, és ismét jégkocka lesz.

A jelenség visszafordítható, mivel a víz abszorbeálja és felszabadítja a hőt. Ez igaz a folyékony víz vagy jég tárolásának helyétől függetlenül.

A reverzibilis és visszafordíthatatlan fizikai változás fő jellemzője és különbsége az, hogy az előbbiben az anyagot (vizet) önmagában tekintik; míg a második esetben az anyag fizikai megjelenését veszik figyelembe (fa, nem cellulóz és más polimerek). Mindkét esetben azonban a kémiai természet állandó.

Időnként a különbség az ilyen típusok között nem egyértelmű, és ilyen esetekben célszerű a fizikai változásokat nem osztályozni, és egyként kezelni.

Példák a fizikai változásokra

A konyhában

A konyhában számtalan fizikai változás történik. A saláta készítése telített velük. A paradicsomot és a zöldséget válogatva aprítják meg, eredeti alakját visszafordíthatatlanul módosítva. Ha kenyeret adnak ehhez a salátához, azt egy szelet kenyérből szeletekre vagy darabokra vágják, és vajjal eloszlatják.

A kenyér és a vaj kenése fizikai változás, mivel az íze megváltozik, de molekulárisan változatlan. Ha más kenyeret pirítanak, akkor intenzívebb szilárdságot, ízt és színt szerez. Ezúttal azt mondják, hogy kémiai változás történt, mivel nem számít, vajon a pirítós hideg-e vagy sem: soha nem fogja visszanyerni eredeti tulajdonságait.

A turmixgépben homogenizált élelmiszerek szintén példák a fizikai változásokra.

Az édes oldalon, amikor a csokoládét megolvasztják, megfigyelhető, hogy szilárd állapotból folyékony állapotba kerül. A szirupok vagy édességek elkészítése, amelyek nem igényelnek hőt, szintén megváltoztatják az ilyen típusú anyagokat.

Felfújható kastélyok

A játszótéren a korai órákban néhány vászon megfigyelhető a padlón, inert. Néhány óra múlva ezeket úgy rendezik el, mint sokféle kastély, ahol a gyerekek belépnek.

Ez a hirtelen térfogat-változás a belsejében hatalmas levegőtömeg miatt következik be. A park bezárása után a várat leeresztették és megmentették; ezért visszafordítható fizikai változás.

Üveg kézműves

Üveg kézműves. Forrás: Pixabay

Az üveg magas hőmérsékleten megolvad és szabadon deformálható bármilyen formatervezéshez. A fenti képen például láthatja, hogy egy üveglovat formálnak. Amint az üveges paszta lehűl, megszilárdul, és a dísz kész.

Ez a folyamat megfordítható, mivel a hőmérséklet újbóli alkalmazásával új formákat kaphat. Sok üvegdísz készül ezzel a technikával, amelyet üvegfúvásnak hívnak.

Gyémánt darabolás és ásványi csiszolás

Vágott gyémánt. Forrás: Roman Köhler, a Wikimedia Commonsból. A gyémánt vágásakor folyamatos fizikai változásokon megy keresztül a fényt tükröző felület növelése érdekében. Ez a folyamat visszafordíthatatlan, és hozzáadott és túlzott gazdasági értéket ad a nyers gyémánt számára.

Ezenkívül a természetben láthatja, hogy az ásványok hogyan alkalmaznak több kristályszerkezetet; vagyis szembesülnek az évek során.

Ez a kristályokat alkotó ionok átrendeződésének fizikai változási termékéből áll. Például egy hegymászásnál több csiszolt kvarckő található, mint másoknál.

Pusztulás

Ha vízben oldódó szilárd anyag, például só vagy cukor oldódik, sós vagy édes ízű oldatot kapunk. Bár mindkét szilárd anyag "eltűnik" a vízben, és ez utóbbi ízében vagy vezetőképességében megváltozik, nem alakul ki reakció az oldott anyag és az oldószer között.

Só (rendszerint nátrium-klorid), áll, Na ⁺ és Cl ^- ionok. A vízben ezeket az ionokat vízmolekulák szolvatálják; de az ionok nem mennek keresztül redukción vagy oxidáción.

Ugyanez vonatkozik a cukorban lévõ szacharóz- és fruktózmolekulákra, amelyek a vízzel való kölcsönhatás során nem bontják el kémiai kötéseiket.

Kristályosodás

A kristályosodás alatt a szilárd anyag folyékony közegben történő lassú képződését értjük. Visszatérve a cukor példájához, amikor telített oldatát forrásig melegítjük, majd nyugalomra hagyjuk, a szacharóz- és a fruktóz-molekuláknak elegendő idő áll rendelkezésre a megfelelő rendezésre, és így nagyobb kristályok képződésére.

Ez a folyamat megfordítható, ha ismét hőt szolgáltatnak. Valójában széles körben alkalmazott módszer a kristályosított anyagok tisztítására a közegben lévő szennyeződésektől.

Neonfények

Neonfények. Forrás: Pexels

A neonfényben a gázokat (beleértve a szén-dioxidot, a neont és más nemes gázokat) elektromos kisülés útján melegítik. A gázmolekulák gerjesztésre kerülnek, és elektronikus átmenetekken mennek keresztül, amelyek abszorbeálják és sugározják a sugárzást, amikor az elektromos áram alacsony nyomáson halad át a gázon.

Bár a gázok ionizálódnak, a reakció reverzibilis és gyakorlatilag visszatér kezdeti állapotába termékek képződése nélkül. A neonfény kizárólag vörös színű, ám a népkultúrában ezt a gázt helytelenül jelölték meg az összes módszerrel előállított lámpára, színétől vagy intenzitásától függetlenül.

foszforeszcencia

Foszforeszkáló dísz. Forrás: Lưu Ly, a Wikimedia Commons-tól. Ezen a ponton vita merülhet fel arról, hogy a foszforeszcencia inkább kapcsolódik-e egy fizikai vagy kémiai változáshoz.

A nagy energiájú sugárzás, például az ultraibolya sugárzás abszorpciója után itt a fénykibocsátás lassabb. A színek a fénykibocsátás eredménye, amelyet a díszítést alkotó molekulákban az elektronikus átmenetek okoznak (felső kép).

Egyrészt a fény kémiailag kölcsönhatásba lép a molekulával, elektronokat izgatva; és másrészt, ha a fény sötétben bocsát ki, a molekula nem mutat megkötéseket, ami elvárható minden fizikai kölcsönhatásból.

Ezután egy visszafordítható fizikai-kémiai változásról beszélünk, mivel ha a díszítést napfénybe helyezzük, akkor újrafelszívja az ultraibolya sugárzást, amelyet sötétben lassan és kevesebb energiával szabadít fel.

Irodalom

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. december 31). Példák a fizikai változásokra. Helyreállítva: gondolat.com
2. Roberts, Calia. (2018. május 11.). 10 A fizikai változás típusai. Sciencing. Helyreállítva: sciencing.com
3. Wikipedia. (2017). Fizikai változások. Helyreállítva: en.wikipedia.org
4. Clackamas Közösségi Főiskola. (2002). Megkülönböztetés a kémiai és fizikai változások között. Helyreállítva: dl.clackamas.edu
5. Whitten, Davis, Peck és Stanley. Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
6. Írta: Surbhi S. (2016. október 7.). Különbség a fizikai és a kémiai változás között. Helyreállítva: keydifferences.com