Al trasformazioni chimiche sono processi di conversione di una sostanza in un'altra specifica, indipendentemente dai reagenti e dai meccanismi coinvolti. A differenza di quanto accade nelle trasformazioni fisiche, nelle trasformazioni chimiche si ha un cambiamento nella composizione atomica della sostanza.
Le trasformazioni chimiche avvengono attraverso diversi processi chimici e sono evidenziate in modi diversi. Cambiamenti di colore, odore, gusto o consistenza possono essere sufficienti per identificare un cambiamento chimico, tuttavia, nei laboratori vengono utilizzate anche tecniche più specifiche per confermare il verificarsi del processo chimico.
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Argomenti di questo articolo
- 1 - Riassunto delle trasformazioni chimiche
- 2 - Cosa sono le trasformazioni chimiche?
- 3 - Esempi di trasformazioni chimiche:
-
4 - Tipi di trasformazioni chimiche
- → Addizione trasformazione chimica (o sintesi)
- → Trasformazione chimica della decomposizione (o analisi)
- → Trasformazione chimica a singola sostituzione (o spostamento).
- → Doppia trasformazione chimica di sostituzione (o permutazione)
- 5 - Come sapere se c'è stata una trasformazione chimica?
- 6 - Esercizi risolti sulle trasformazioni chimiche
Riassunto delle trasformazioni chimiche
- Una trasformazione chimica è un processo in cui un substrato viene convertito in un altro, indipendentemente dai reagenti o dai meccanismi coinvolti.
- In teoria, la trasformazione chimica non è sinonimo di “reazione chimica”, poiché una trasformazione chimica può avvenire attraverso più reazioni, tuttavia, buona parte dei libri adotta i termini come sinonimi.
- Secondo il Chimica inorganicaIn generale, ci sono quattro tipi di trasformazioni chimiche: addizione, decomposizione, sostituzione singola e doppia sostituzione.
- Le trasformazioni chimiche possono essere evidenziate attraverso proprietà organolettiche, come cambiamenti di colore, odore, sapore, consistenza e test chimici o analisi strumentali.
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Cosa sono le trasformazioni chimiche?
Secondo l'Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC), avviene la trasformazione chimica quando un substrato si converte in un prodotto specifico, indipendentemente da altri reagenti o meccanismi coinvolti.
Sebbene siano trattati come sinonimi, una reazione chimica è teoricamente distinta da una trasformazione. chimica, secondo IUPAC, questo perché una trasformazione può avvenire attraverso diverse reazioni tante differenti. Ad esempio, in un'alchilazione di Fridel-Crafts, è possibile trasformare il benzene in etilbenzene, utilizzando diversi reagenti come etene, cloruro di etile o etanolo.
Anche così, non è difficile vedere che tali termini (trasformazione e reazione) sono trattati come sinonimi nella pratica e in libri, manuali e articoli di Chimico.
Esempi di trasformazioni chimiche:
- un chiodo che arrugginisce;
- bruciare un foglio di carta;
- un cibo che va a male;
- un vino che diventa aspro;
- formazione di gas nell'impasto di una torta o di un pane.
Tipi di trasformazioni chimiche
Ecco i tipi di trasformazioni chimiche:
→ Addizione trasformazione chimica (o sintesi)
La trasformazione chimica di aggiunta (o sintesi) avviene quando due o più reagenti chimici formano un unico prodotto. Esempio:
NO2 + 3H2 → 2 NH3
→ Trasformazione chimica della decomposizione (o analisi)
La trasformazione chimica di decomposizione (o analisi) si verifica quando un singolo reagente si disintegra in almeno due prodotti. Esempio:
CaCO3 → CaO+CO2
→ Trasformazione chimica a singola sostituzione (o spostamento).
La trasformazione chimica di semplice scambio (o spostamento) si verifica quando una specie chimica presente in una sostanza semplice riesce a sostituire un'altra specie chimica presente in una sostanza composta. Esempio:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
→ Doppia trasformazione chimica di sostituzione (o permutazione)
La trasformazione chimica di doppio cambio (o permutazione) si verifica quando gli elementi dei reagenti si scambiano tra loro. Esempio:
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
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Come fai a sapere se c'è stato un cambiamento chimico?
Nella vita di tutti i giorni, possiamo rilevare il verificarsi di una trasformazione chimica attraverso odore, gusto e cambiamenti di colore.
Altri aspetti macroscopici che possono servire ad evidenziare una trasformazione chimica sono:
- formazione di gas (effervescenza),
- rilascio o assorbimento di Calore (il pallone può diventare più caldo o più freddo),
- alterazione della tessitura del materiale e formazione di solidi (precipitati).
Tuttavia, nei laboratori, le trasformazioni chimiche possono essere evidenziate attraverso test qualitativi. Il test di Baeyer, ad esempio, sviluppato dal chimico tedesco Adolf von Baeyer, viene utilizzato per identificare se il prodotto è un alchene o uno cicloalcano. In questo test, il campione viene posto a contatto con una soluzione di permanganato di potassio di colore viola; nel caso di un alchene, si avrà uno scolorimento della soluzione e la formazione di un precipitato bruno, come mostrato nella seguente reazione:
Nei test di livelli più profondi, le sostanze possono essere identificate con dispositivi di analisi specifici. È il caso, ad esempio, della spettroscopia a infrarossi, che viene utilizzata per identificare qualitativamente un composto.
Esercizi risolti sulle trasformazioni chimiche
domanda 1
(IFG) Si consideri la seguente frase di Carl Gustav Jung: “L'incontro di due personalità è simile al contatto di due sostanze chimiche: se si verifica una qualsiasi reazione, entrambe subiscono una trasformazione.”. In questa frase l'autore mette in relazione l'incontro di due esseri umani con il processo di reazioni e trasformazioni chimiche. Dei seguenti processi, selezionane uno che non può essere classificato come reazione chimica.
A) Digestione del cibo.
B) Produzione di sapone da petrolio e soda caustica.
C) Bruciare la carta.
D) Fotosintesi.
E) Fusione dell'acqua.
Risoluzione:
Alternativa E.
Lo scioglimento dell'acqua non è una reazione chimica, perché la materia (acqua) non cambia la sua composizione chimica. Durante lo scioglimento, il ghiaccio si scioglie, cioè l'acqua passa dallo stato solido allo stato liquido, senza cambiare la sua composizione chimica.
Domanda 2
(UFT) Nella nostra vita quotidiana, viviamo con diversi processi che sono chiamati fenomeni fisici e fenomeni chimici. I fenomeni fisici sono quelli in cui si verificano cambiamenti nella fase della materia senza alterarne la composizione chimica. I fenomeni chimici sono quelli che si verificano con un cambiamento nella composizione chimica delle sostanze. Quale dei seguenti contiene solo fenomeni chimici?
A) Formazione di ruggine, marciume di un frutto, combustione di lana d'acciaio, fotosintesi da parte delle piante.
B) Combustione di polvere da sparo, evaporazione dell'acqua, combustione di benzina, formazione di ghiaccio.
C) L'asciugatura dei panni sullo stendibiancheria, il metabolismo degli alimenti nel nostro organismo, la centrifugazione del sangue.
D) Combustione di etanolo, distillazione di petrolio, esplosione di fuochi d'artificio, fusione di sale da tavola.
E) Formazione di brina, asciugatura dei vestiti, formazione di nubi, scioglimento dei ghiacci.
Risoluzione:
Alternativa A.
Solo nella prima alternativa tutti i processi possono essere caratterizzati come trasformazioni chimiche. Nell'alternativa B, l'evaporazione dell'acqua e la formazione del ghiaccio sono fenomeni fisici; nell'alternativa C, asciugare i panni sullo stendibiancheria e centrifugare il sangue sono fenomeni fisici; nell'alternativa D, la distillazione del petrolio e lo scioglimento del sale da tavola sono fenomeni fisici; e nell'alternativa E, nessuno dei processi configura un fenomeno chimico.
Di Stefano Araujo Novais
Insegnante di chimica
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