אל ה טרנספורמציות כימיות הם תהליכים של הפיכת חומר לחומר ספציפי אחר, ללא קשר לריאגנטים ולמנגנונים המעורבים. בניגוד למה שקורה בטרנספורמציות פיזיקליות, בטרנספורמציות כימיות יש שינוי בהרכב האטומי של החומר.
טרנספורמציות כימיות מתרחשות באמצעות תהליכים כימיים שונים ומוכחות בדרכים שונות. שינויים בצבע, ריח, טעם או מרקם עשויים להספיק כדי לזהות שינוי כימי, עם זאת, במעבדות משתמשים גם בטכניקות ספציפיות יותר כדי לאשר את התרחשות התהליך כִּימִי.
קראו גם: תופעות פיזיקליות וכימיות - במה הן שונות?
נושאי מאמר זה
- 1 - סיכום של טרנספורמציות כימיות
- 2 - מהן טרנספורמציות כימיות?
- 3 - דוגמאות לתמורות כימיות:
-
4 - סוגי טרנספורמציות כימיות
- ← תוספת טרנספורמציה כימית (או סינתזה)
- → טרנספורמציה כימית של פירוק (או ניתוח)
- → טרנספורמציה כימית של החלפה אחת (או עקירה).
- → טרנספורמציה כימית חלופית כפולה (או תמורה)
- 5 - איך לדעת אם חלה התמרה כימית?
- 6 - תרגילים פתורים על טרנספורמציות כימיות
סיכום של טרנספורמציות כימיות
- טרנספורמציה כימית היא תהליך שבו מצע אחד הופך למשנהו, ללא קשר לראגנטים או למנגנונים המעורבים.
- בתיאוריה, טרנספורמציה כימית אינה שם נרדף ל" תגובה כימית", מכיוון ששינוי כימי יכול להתרחש באמצעות מספר תגובות, עם זאת, חלק ניכר מהספרים מאמץ את המונחים כמילים נרדפות.
- על פי כימיה אנאורגניתבאופן כללי, ישנם ארבעה סוגים של טרנספורמציות כימיות: הוספה, פירוק, החלפה בודדת והחלפה כפולה.
- ניתן להוכיח טרנספורמציות כימיות באמצעות תכונות אורגנולפטיות, כגון שינויים בצבע, ריח, טעם, מרקם ובדיקות כימיות או ניתוחים אינסטרומנטליים.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום ;)
מהן טרנספורמציות כימיות?
על פי האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC), מתרחשת טרנספורמציה כימית כאשר מצע הופך למוצר ספציפי, ללא קשר למגיבים אחרים או מנגנונים מעורבים.
למרות שמתייחסים אליהם כמילים נרדפות, תגובה כימית נבדלת תיאורטית משינוי. כימיה, לפי IUPAC, הסיבה לכך היא ששינוי יכול להתרחש באמצעות מספר תגובות הרבה הבדלים. לדוגמה, באלקילציה של Fridel-Crafts, ניתן להפוך את בֶּנזִין באתיל-בנזן, באמצעות ריאגנטים שונים כגון אתן, אתיל כלוריד או אתנול.
למרות זאת, לא קשה לראות שמתייחסים למונחים כאלה (טרנספורמציה ותגובה) כמילים נרדפות בפועל ובספרים, מדריכים ומאמרים של כִּימִי.
דוגמאות לתמורות כימיות:
- מסמר מחליד;
- שריפת דף נייר;
- מאכל שמתקלקל;
- יין שמחמצמץ;
- היווצרות גז בבצק של עוגה או לחם.
סוגי טרנספורמציות כימיות
להלן סוגי הטרנספורמציות הכימיות:
← תוספת טרנספורמציה כימית (או סינתזה)
הטרנספורמציה הכימית של חיבור (או סינתזה) מתרחשת כאשר שני מגיבים כימיים או יותר יוצרים מוצר בודד. דוגמא:
לא2 + 3H2 → 2 NH3
→ טרנספורמציה כימית של פירוק (או ניתוח)
הטרנספורמציה הכימית של הִתפָּרְקוּת (או ניתוח) מתרחש כאשר מגיב בודד מתפרק לשני מוצרים לפחות. דוגמא:
CaCO3 → CaO + CO2
→ טרנספורמציה כימית של החלפה אחת (או עקירה).
הטרנספורמציה הכימית של החלפה פשוטה (או תזוזה) מתרחשת כאשר מין כימי הקיים בחומר פשוט מצליח לעקור מין כימי אחר הקיים בחומר מורכב. דוגמא:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
→ טרנספורמציה כימית חלופית כפולה (או תמורה)
הטרנספורמציה הכימית של שינוי כפול (או תמורה) מתרחשת כאשר האלמנטים של המגיבים מתחלפים זה עם זה. דוגמא:
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
יודע יותר: משוואות כימיות - דרכים לייצוג תהליכים כימיים
איך יודעים אם חל שינוי כימי?
בחיי היומיום, אנו יכולים לזהות התרחשות של טרנספורמציה כימית באמצעות שינויי ריח, טעם וצבע.
היבטים מקרוסקופיים אחרים שיכולים להעיד על טרנספורמציה כימית הם:
- היווצרות גז (התפרצות),
- שחרור או ספיגה של חוֹם (הבקבוק יכול להתחמם או להתקרר),
- שינוי במרקם החומר והיווצרות מוצקים (משקעים).
למרות זאת, במעבדות ניתן להוכיח טרנספורמציות כימיות באמצעות בדיקות איכותיות. מבחן באייר, למשל, שפותח על ידי הכימאי הגרמני אדולף פון באייר, משמש כדי לזהות אם המוצר הוא אלקן או אחד ציקלו-אלקן. בבדיקה זו, הדגימה מונחת במגע עם תמיסת אשלגן פרמנגנט בצבע סגול; במקרה של אלקן, יהיה שינוי צבע של התמיסה והיווצרות משקעים חומים, כפי שמוצג בתגובה הבאה:
במבחנים של רמות עמוקות יותר, ניתן לזהות חומרים באמצעות מכשירי ניתוח ספציפיים. זה המקרה, למשל, עם ספקטרוסקופיה אינפרא אדום, המשמשת לזיהוי איכותי של תרכובת.
פתרו תרגילים על טרנספורמציות כימיות
שאלה 1
(IFG) שקול את המשפט הבא של קרל גוסטב יונג: "המפגש של שני אישים דומה למגע של שני חומרים כימיים: אם מתרחשת תגובה כלשהי, שניהם עוברים טרנספורמציה". במשפט זה, המחבר מספר את המפגש של שני בני אדם עם תהליך של תגובות כימיות ותמורות. מבין התהליכים הבאים, בחר אחד שלא ניתן לסווג כתגובה כימית.
א) עיכול מזון.
ב) ייצור סבון משמן וסודה קאוסטית.
ג) שריפת נייר.
ד) פוטוסינתזה.
ה) התכת מים.
פתרון הבעיה:
אלטרנטיבה E.
התכה של מים אינה תגובה כימית, כי החומר (מים) אינו משנה את ההרכב הכימי שלו. במהלך ההמסה, הקרח פשוט נמס, כלומר המים עוברים ממצב מוצק למצב נוזלי, מבלי לשנות את הרכבם הכימי.
שאלה 2
(UFT) בחיי היומיום שלנו, אנו חיים עם מספר תהליכים הנקראים תופעות פיזיקליות ותופעות כימיות. תופעות פיזיקליות הן אלו שבהן מתרחשים שינויים בשלב החומר מבלי לשנות את הרכבו הכימי. תופעות כימיות הן אלו המתרחשות עם שינוי בהרכב הכימי של חומרים. איזו מהבאים מכילה רק תופעות כימיות?
א) היווצרות חלודה, ריקבון של פרי, שריפת צמר פלדה, פוטוסינתזה על ידי צמחים.
ב) שריפת אבק שריפה, אידוי מים, שריפת בנזין, היווצרות קרח.
ג) בגדים מתייבשים על חבל הכביסה, חילוף חומרים של מזון בגוף שלנו, צנטריפוגה של דם.
ד) שריפת אתנול, זיקוק נפט, פיצוץ זיקוקים, התכת מלח שולחן.
ה) היווצרות כפור, ייבוש בגדים, היווצרות עננים, הפשרת קרח.
פתרון הבעיה:
חלופה א'.
רק בחלופה הראשונה ניתן לאפיין את כל התהליכים כטרנספורמציות כימיות. בחלופה ב', אידוי מים ויצירת קרח הם תופעות פיזיקליות; בחלופה C, ייבוש בגדים על חבל הכביסה וצנטריפוגה של הדם הם תופעות פיזיקליות; בחלופה D, זיקוק נפט והמסת מלח שולחן הם תופעות פיזיקליות; ובחלופה E, אף אחד מהתהליכים לא מגדיר תופעה כימית.
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה
ראה את ההגדרה של מושגי היסוד של כימיה, כגון חומר, אנרגיה, חומר, תערובת, גוף, עצם, מסה, נפח ומערכת.
לחצו כאן וגלו מהן תופעות פיזיקליות ותופעות כימיות. להבין את ההבדלים הקיימים ביניהם.
דע את סוגי התגובות שיכולות להתרחש בין חומרים אנאורגניים.
לחץ כדי ללמוד הכל על תגובות אנאורגניות, תופעות כימיות הכרוכות בשימוש והיווצרות של חומרים אנאורגניים.
למד על המאפיינים העיקריים של שני הסוגים העיקריים של טרנספורמציות של חומר: תופעות כימיות ותופעות פיזיקליות!
