Примери за химични и физични явления в природата

Динамичните промени са вградени в самата природа. Всичко се променя по един или друг начин всеки момент. Ако погледнете отблизо, ще откриете стотици примери за физични и химични явления, които са съвсем естествени трансформации.

Промените - единствената константа във Вселената

Странно е, че промяната е единствената константа в нашата вселена. За да се разберат физичните и химичните явления (примери в природата се намират на всяка стъпка), е обичайно да се класифицират по вид, в зависимост от естеството на крайния резултат, причинен от тях. Има физически, химически и смесени промени, които съдържат както първия, така и втория.

Физико-химични явления: примери и значение

Какво е физическо явление? Всички промени, които настъпват в дадено вещество, без да променят химическия му състав, са физически. Те се характеризират с промени във физическите свойства и материалното състояние (твърдо, течно или газообразно), плътност, температура, обем, които се случват без промяна на основната му химическа структура. Няма създаване на нови химически продукти или промени в общата маса. В допълнение, този тип промени обикновено са временни и в някои случаи напълно обратими.

Когато смесвате химикали в лаборатория, лесно можете да видите реакцията, но има много химически реакции в света около вас всеки ден. Химическата реакция променя молекулите, докато физическата промяна ги пренарежда. Например, ако вземем хлорен газ и натриев метал и ги комбинираме, ще получим готварска сол. Полученото вещество е много различно от която и да е от съставните му части. Това е химическа реакция. Ако след това разтворите тази сол във вода, ние просто смесваме молекулите на сол с молекулите на водата. Няма промяна в тези частици, това е физическа трансформация.

Примери за физически промени

Всичко се състои от атоми. Когато атомите се комбинират, се образуват различни молекули. Различни свойства, които наследяват обекти, са резултат от различни молекулни или атомни структури. Основните свойства на даден обект зависят от тяхното молекулярно местоположение. Физическите промени настъпват без промяна на молекулярната или атомната структура на обектите. Те просто трансформират състоянието на обекта, без да променят неговата природа. Топене, кондензация, промяна на обема и изпаряване са примери за физични явления.

Допълнителни примери за физически промени: разширяване на метала при нагряване, предаване на звука през въздуха, замръзване на водата през зимата в лед, изтегляне на мед в проводници, образуване на глина върху различни обекти, топене на сладолед в течност, нагряване на метала и превръщане в друг вид, сублимиране на йод отопление, падане на който и да е обект под действието на гравитацията, мастилото се абсорбира от креда, намагнитването на железните нокти, снеговикът, който се топи на слънце, нажежените лампи с нажежаема жичка, магнитното левитиране на обект.

Как да разграничим физическите и химичните промени?

Много примери за химични и физични явления могат да бъдат открити в живота. Често е трудно да се определи разликата между тях, особено когато и двете могат да се появят едновременно. За да определите физическите промени, задайте следните въпроси:

• Променя ли се състоянието на обекта (газообразно, твърдо и течно)?
• Дали промяната е чисто ограничен физически параметър или характеристика, като плътност, форма, температура или обем?
• Дали химическата природа на обекта се променя?
• Има ли химически реакции, водещи до създаването на нови продукти?

Ако отговорът на един от първите два въпроса е „да“ и няма отговори на следващи въпроси, то това най-вероятно е физическо явление. Обратно, ако отговорът на някой от последните два въпроса е положителен, докато първите два са отрицателни, това със сигурност е химическо явление. Номерът е просто да наблюдавате ясно и да анализирате това, което виждате.

Примери за химични реакции в ежедневието

Химията се случва в света около вас, а не само в лабораторията. Материята взаимодейства, за да образува нови продукти чрез процес, наречен химична реакция или химическа промяна. Всеки път, когато готвите или почиствате, това е химия в действие. Вашето тяло живее и расте в резултат на химични реакции. Има реакции, когато приемате лекарства, запалвате кибрит и въздишате. Ето 10 химични реакции в ежедневието. Това е само малка извадка от тези примери за физически и химически явления в живота, които виждате и преживявате много пъти всеки ден:

1. Фотосинтезата. Хлорофилът в листата на растенията превръща въглеродния диоксид и водата в глюкоза и кислород. Това е една от най-често срещаните ежедневни химически реакции, както и една от най-важните, тъй като така растенията произвеждат храна за себе си и животните и превръщат въглеродния диоксид в кислород.
2. Аеробното клетъчно дишане е реакция с кислород в човешките клетки. Аеробното клетъчно дишане е обратното на фотосинтезата. Разликата е, че енергийните молекули се комбинират с кислорода, който дишаме, за да освободи енергията, от която се нуждаят нашите клетки, както и въглеродния диоксид и водата. Енергията, използвана от клетките, е химическа енергия под формата на АТФ.
3. Анаеробно дишане. Анаеробното дишане произвежда вино и други ферментирали храни. Вашите мускулни клетки изпълняват анаеробно дишане, когато изчерпвате кислорода, например с интензивно или продължително упражнение. Анаеробното дишане от дрожди и бактерии се използва за ферментация за производство на етанол, въглероден диоксид и други химикали, които произвеждат сирене, вино, бира, кисело мляко, хляб и много други продукти.
4. Горенето е вид химическа реакция. Това е химическа реакция в ежедневието. Всеки път, когато запалите мач или свещ, запалвате огън, виждате гореща реакция. Изгарянето съчетава енергийни молекули с кислород за производството на въглероден диоксид и вода.
5. Ръждата е обща химическа реакция. С течение на времето желязото развива червено, люспесто покритие, наречено ръжда. Това е пример за окислителна реакция. Други ежедневни примери включват формирането на verdigr на мед и избледняване на среброто.
6. Смесването на химикали води до химични реакции. Прахът за печене и содата за печене изпълняват подобни функции при печенето, но реагират по различен начин на другите съставки, така че не винаги можете да ги замените с друг. Ако комбинирате оцет и сода за печене на химически "вулкан" или мляко с бакпулвер в рецепта, имате двойна реакция на изместване или метатеза (плюс някои други). Съставките се комбинират за производство на въглероден диоксид и вода. Въглеродният диоксид образува мехурчета и помага за отглеждането на хлебни изделия. Тези реакции изглеждат прости на практика, но често се състоят от няколко етапа.
7. Батериите са примери за електрохимия. Батериите използват електрохимични или редокс реакции за превръщане на химическата енергия в електрическа.
8. Храносмилането. По време на храносмилането възникват хиляди химични реакции. Веднага след като сложите храната в устата си, ензимът в слюнката, наречен амилаза, започва да разгражда захарите и другите въглехидрати в по-прости форми, които тялото ви може да абсорбира. Солната киселина в стомаха реагира с храната, за да я унищожи, а ензимите разграждат протеините и мазнините, така че те могат да се абсорбират в кръвта през чревните стени.
9. Киселинно-базични реакции. Когато смесвате киселина (например, оцет, лимонов сок, сярна киселина, солна киселина) с алкали (например сода за хляб, сапун, амоняк, ацетон), извършвате реакция на кисела основа. Тези процеси неутрализират взаимно, получавайки сол и вода. Натриевият хлорид не е единствената сол, която може да се образува. Например, тук е химическото уравнение за киселинно-алкалната реакция, в която се образува калиев хлорид, общ заместител на готварска сол: НС1 + КОН → KCl + H 2O.
10. Сапун и детергенти. Те се пречистват чрез химични реакции. Сапунът емулгира замърсяванията, което означава, че петна от маслото се свързват със сапуна, така че да могат да бъдат отстранени с вода. Детергентите намаляват повърхностното напрежение на водата, така че те могат да взаимодействат с маслата, да ги изолират и промиват.
11. Химични реакции при готвене. Готвенето е един голям практически опит в химията. Готвенето използва топлина, за да предизвика химически промени в храната. Например, когато кипнете яйце силно, сероводородът, получен чрез загряване на яйчен белтък, може да реагира с желязо от жълтък, образувайки сиво-зелен пръстен около жълтъка. Когато приготвяте месо или сладкиши, реакцията на Maillard между аминокиселини и захари дава кафяв цвят и желания вкус.

Други примери за химични и физични явления.

Физическите свойства описват характеристиките, които не променят веществото. Например, можете да промените цвета на хартията, но това все още е хартия. Може да се вари вода, но когато се събира и кондензира пара, тя все още е вода. Можете да определите масата на лист хартия и тя все още е хартия.

Химичните свойства са тези, които показват как веществото реагира или не реагира с други вещества. Когато метален натрий се постави във вода, той реагира бурно, образувайки натриев хидроксид и водород. Достатъчно топлина се освобождава от факта, че водородът се освобождава в пламъка, реагирайки с кислорода във въздуха. От друга страна, когато поставите парче меден метал във вода, реакцията не се случва. По този начин химичното свойство на натрия е, че той реагира с вода, а химичното свойство на медта е, че не е така.

Какви други примери за химични и физични явления могат да се дадат? Химичните реакции винаги възникват между електроните в валентните обвивки на атомите на елементите в периодичната таблица. Физичните явления при ниски енергийни нива просто включват механични взаимодействия - случайни сблъсъци на атоми без химични реакции, като атоми или газови молекули. Когато енергиите на сблъсъка са много високи, целостта на ядрото на атомите е нарушена, което води до разделяне или сливане на засегнатите видове. Спонтанният радиоактивен разпад обикновено се счита за физическо явление.