Chemische Umwandlungen: Was sie sind, Beispiele, Typen

Zum chemische Umwandlungen Dabei handelt es sich um Prozesse zur Umwandlung einer Substanz in eine andere spezifische Substanz, unabhängig von den beteiligten Reagenzien und Mechanismen. Anders als bei physikalischen Umwandlungen kommt es bei chemischen Umwandlungen zu einer Änderung der atomaren Zusammensetzung der Substanz.

Chemische Umwandlungen erfolgen durch unterschiedliche chemische Prozesse und werden auf unterschiedliche Weise nachgewiesen. Veränderungen in Farbe, Geruch, Geschmack oder Textur können ausreichen, um eine chemische Veränderung zu erkennen. In Laboratorien werden jedoch auch spezifischere Techniken verwendet, um das Auftreten des Prozesses zu bestätigen chemisch.

Lesen Sie auch: Physikalische und chemische Phänomene – worin unterscheiden sie sich?

Themen dieses Artikels

  • 1 - Zusammenfassung chemischer Umwandlungen
  • 2 - Was sind chemische Umwandlungen?
  • 3 - Beispiele für chemische Umwandlungen:
  • 4 - Arten chemischer Umwandlungen
    • → Addition chemische Umwandlung (oder Synthese)
    • → Chemische Umwandlung der Zersetzung (oder Analyse)
    • → Chemische Umwandlung mit einmaligem Austausch (oder Verdrängung).
    • → Chemische Umwandlung (oder Permutation) mit doppeltem Ersatz
  • 5 - Wie erkennt man, ob eine chemische Umwandlung stattgefunden hat?
  • 6 - Gelöste Übungen zu chemischen Umwandlungen

Zusammenfassung chemischer Umwandlungen

  • Eine chemische Umwandlung ist ein Prozess, bei dem ein Substrat in ein anderes umgewandelt wird, unabhängig von den beteiligten Reagenzien oder Mechanismen.
  • Theoretisch ist chemische Umwandlung nicht gleichbedeutend mit „chemische Reaktion“, da eine chemische Umwandlung über mehrere Reaktionen erfolgen kann, werden die Begriffe jedoch in einem Großteil der Bücher als Synonyme verwendet.
  • Entsprechend der Anorganische ChemieIm Allgemeinen gibt es vier Arten chemischer Umwandlungen: Addition, Zersetzung, einfache Ersetzung und doppelte Ersetzung.
  • Chemische Umwandlungen können durch organoleptische Eigenschaften wie Farb-, Geruchs-, Geschmacks- und Texturveränderungen sowie chemische Tests oder instrumentelle Analysen nachgewiesen werden.

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Was sind chemische Umwandlungen?

Nach Angaben der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) kommt es zu einer chemischen Umwandlung wenn sich ein Substrat in ein bestimmtes Produkt umwandelt, unabhängig von anderen beteiligten Reaktanten oder Mechanismen.

Obwohl sie als Synonyme behandelt werden, unterscheidet sich eine chemische Reaktion theoretisch von einer Umwandlung. Laut IUPAC liegt dies daran, dass eine Umwandlung über mehrere Reaktionen erfolgen kann viele verschiedene. Beispielsweise ist es bei einer Fridel-Crafts-Alkylierung möglich, das umzuwandeln Benzol in Ethylbenzol unter Verwendung verschiedener Reagenzien wie Ethen, Ethylchlorid oder Ethanol.

Dennoch ist es nicht schwer zu erkennen, dass solche Begriffe (Transformation und Reaktion) in der Praxis und in Büchern, Handbüchern und Artikeln von als Synonyme behandelt werden Chemisch.

Beispiele für chemische Umwandlungen:

  • ein Nagel, der rostet;
  • ein Blatt Papier verbrennen;
  • ein Essen, das verdirbt;
  • ein Wein, der sauer wird;
  • Gasbildung im Kuchen- oder Brotteig.
Rostiger Nagel, der Beweis dafür, dass das Metall seiner Zusammensetzung eine chemische Umwandlung durchläuft.
Ein Nagel, der mit der Zeit rostet, ist ein Beweis dafür, dass das Metall in seiner Zusammensetzung einer chemischen Umwandlung unterliegt.

Arten chemischer Umwandlungen

Hier sind die Arten chemischer Umwandlungen:

→ Addition chemische Umwandlung (oder Synthese)

Die chemische Umwandlung von Zusatz (oder Synthese) tritt auf, wenn zwei oder mehr chemische Reaktanten ein einziges Produkt bilden. Beispiel:

NEIN2 + 3H2 → 2 NH3

→ Chemische Umwandlung der Zersetzung (oder Analyse)

Die chemische Umwandlung von Zersetzung (oder Analyse) tritt auf, wenn ein einzelner Reaktant in mindestens zwei Produkte zerfällt. Beispiel:

CaCO3 → CaO + CO2

→ Chemische Umwandlung mit einmaligem Austausch (oder Verdrängung).

Die chemische Umwandlung von einfacher Austausch (oder Verdrängung) tritt auf, wenn es einer in einer einfachen Substanz vorhandenen chemischen Spezies gelingt, eine andere in einer zusammengesetzten Substanz vorhandene chemische Spezies zu verdrängen. Beispiel:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

→ Chemische Umwandlung (oder Permutation) mit doppeltem Ersatz

Die chemische Umwandlung von doppelter Wechsel (oder Permutation) tritt auf, wenn die Elemente der Reaktanten miteinander ausgetauscht werden. Beispiel:

AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

Mehr wissen: Chemische Gleichungen – Möglichkeiten zur Darstellung chemischer Prozesse

Woher wissen Sie, ob eine chemische Veränderung stattgefunden hat?

Im Alltag können wir das Auftreten einer chemischen Umwandlung erkennen Geruchs-, Geschmacks- und Farbveränderungen.

Weitere makroskopische Aspekte, die zum Nachweis einer chemischen Umwandlung dienen können, sind:

  • Gasbildung (Aufschäumen),
  • Freisetzung oder Absorption von Hitze (der Kolben kann wärmer oder kälter werden),
  • Veränderung der Textur des Materials und Bildung von Feststoffen (Ausfällungen).

Jedoch, In Laboratorien können chemische Umwandlungen durch qualitative Tests nachgewiesen werden. Um festzustellen, ob es sich bei dem Produkt um ein Produkt handelt, wird beispielsweise der vom deutschen Chemiker Adolf von Baeyer entwickelte Baeyer-Test verwendet Alken oder einer Cycloalkan. Bei diesem Test wird die Probe mit einer violett gefärbten Kaliumpermanganatlösung in Kontakt gebracht; Im Falle eines Alkens kommt es zu einer Verfärbung der Lösung und zur Bildung eines braunen Niederschlags, wie in der folgenden Reaktion gezeigt:

Schema der Baeyer-Testreaktion mit Bildung eines braunen Niederschlags.
Der Baeyer-Test dient dem Nachweis des Vorhandenseins von Alkenen in Lösung.

Bei Tests auf tieferen Ebenen Mit speziellen Analysegeräten können Stoffe identifiziert werden. Dies ist beispielsweise bei der Infrarotspektroskopie der Fall, die der qualitativen Identifizierung einer Verbindung dient.

Diagramm mit dem Infrarotspektrum von Glycin, eine Möglichkeit, das Auftreten einer chemischen Umwandlung zu identifizieren.
Infrarotspektrum von Glycin. Zur Identifizierung der Substanz werden das Profil der Banden und die Region ihres Vorkommens herangezogen.

Aufgaben zu chemischen Umwandlungen gelöst

Frage 1

(IFG) Betrachten Sie den folgenden Satz von Carl Gustav Jung: „Die Begegnung zweier Persönlichkeiten ähnelt dem Kontakt zweier chemischer Substanzen: Wenn eine Reaktion stattfindet, vollziehen beide eine Transformation.“ In diesem Satz verbindet der Autor die Begegnung zweier Menschen mit dem Prozess chemischer Reaktionen und Transformationen. Wählen Sie aus den folgenden Prozessen einen aus, der nicht als chemische Reaktion klassifiziert werden kann.

A) Verdauung von Nahrungsmitteln.

B) Herstellung von Seife aus Öl und Natronlauge.

C) Papierverbrennung.

D) Photosynthese.

E) Schmelzen von Wasser.

Auflösung:

E-Alternative.

Das Schmelzen von Wasser ist keine chemische Reaktion, da Materie (Wasser) verändert seine chemische Zusammensetzung nicht. Beim Schmelzen schmilzt das Eis einfach, das heißt, das Wasser geht vom festen in den flüssigen Zustand über, ohne seine chemische Zusammensetzung zu ändern.

Frage 2

(UFT) In unserem täglichen Leben leben wir mit mehreren Prozessen, die als physikalische Phänomene und chemische Phänomene bezeichnet werden. Physikalische Phänomene sind solche, bei denen Phasenänderungen einer Materie auftreten, ohne dass sich ihre chemische Zusammensetzung ändert. Chemische Phänomene sind solche, die bei einer Veränderung der chemischen Zusammensetzung von Stoffen auftreten. Welches der folgenden enthält nur chemische Phänomene?

A) Rostbildung, Verrottung einer Frucht, Verbrennung von Stahlwolle, Photosynthese durch Pflanzen.

B) Verbrennung von Schießpulver, Verdunstung von Wasser, Verbrennung von Benzin, Eisbildung.

C) Wäschetrocknen auf der Wäscheleine, Nahrungsstoffwechsel in unserem Organismus, Blutzentrifugation.

D) Verbrennung von Ethanol, Destillation von Erdöl, Explosion von Feuerwerkskörpern, Schmelzen von Speisesalz.

E) Frostbildung, Austrocknen der Kleidung, Wolkenbildung, Eisschmelzen.

Auflösung:

Alternative A.

Nur in der ersten Alternative können alle Prozesse als chemische Umwandlungen charakterisiert werden. Bei Alternative B handelt es sich bei der Verdunstung von Wasser und der Bildung von Eis um physikalische Phänomene; Bei Alternative C sind das Trocknen der Wäsche auf der Wäscheleine und das Zentrifugieren des Blutes physikalische Phänomene; in Alternative D sind die Destillation von Erdöl und das Schmelzen von Speisesalz physikalische Phänomene; und in Alternative E konfiguriert keiner der Prozesse ein chemisches Phänomen.

Von Stefano Araujo Novais
Chemielehrer

Sehen Sie sich die Definition der Grundkonzepte der Chemie an, z. B. Materie, Energie, Substanz, Gemisch, Körper, Objekt, Masse, Volumen und System.

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