ქიმიური გარდაქმნები: რა არის ისინი, მაგალითები, ტიპები

რომ ქიმიური გარდაქმნები ეს არის ნივთიერების სხვა სპეციფიკურად გარდაქმნის პროცესები, განურჩევლად რეაგენტებისა და მექანიზმებისა. განსხვავებით იმისა, რაც ხდება ფიზიკურ გარდაქმნებში, ქიმიურ გარდაქმნებში ხდება ნივთიერების ატომური შემადგენლობის ცვლილება.

ქიმიური გარდაქმნები ხდება სხვადასხვა ქიმიური პროცესით და დასტურდება სხვადასხვა გზით. ფერის, სუნის, გემოს ან ტექსტურის ცვლილებები შეიძლება საკმარისი იყოს ქიმიური ცვლილების დასადგენად, თუმცა, ლაბორატორიებში, უფრო სპეციფიკური ტექნიკაც გამოიყენება პროცესის წარმოშობის დასადასტურებლად ქიმიური.

წაიკითხეთ ასევე: ფიზიკური და ქიმიური ფენომენები — რით განსხვავდებიან ისინი?

ქიმიური გარდაქმნების შეჯამება

• ქიმიური ტრანსფორმაცია არის პროცესი, რომლის დროსაც ერთი სუბსტრატი გარდაიქმნება მეორეში, მიუხედავად ჩართული რეაგენტებისა და მექანიზმებისა.
• თეორიულად, ქიმიური ტრანსფორმაცია არ არის სინონიმი "ქიმიური რეაქციავინაიდან ქიმიური ტრანსფორმაცია შეიძლება მოხდეს რამდენიმე რეაქციის შედეგად, თუმცა, წიგნების დიდი ნაწილი ტერმინებს სინონიმებად იყენებს.
• მიხედვით არაორგანული ქიმია
  ზოგადად რომ ვთქვათ, არსებობს ქიმიური გარდაქმნების ოთხი ტიპი: დამატება, დაშლა, ერთჯერადი ჩანაცვლება და ორმაგი ჩანაცვლება.
• ქიმიური გარდაქმნები შეიძლება დადასტურდეს ორგანოლეპტიკური თვისებებით, როგორიცაა ფერის, სუნის, არომატის, ტექსტურის და ქიმიური ტესტების ან ინსტრუმენტული ანალიზის ცვლილებები.

რა არის ქიმიური გარდაქმნები?

წმინდა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის (IUPAC) თანახმად, ქიმიური ტრანსფორმაცია ხდება როდესაც სუბსტრატი გარდაიქმნება კონკრეტულ პროდუქტად, განურჩევლად სხვა რეაგენტებისა და მექანიზმებისა.

მიუხედავად იმისა, რომ ისინი განიხილება როგორც სინონიმები, ქიმიური რეაქცია თეორიულად განსხვავდება ტრანსფორმაციისგან. ქიმიაში, IUPAC-ის მიხედვით, ეს იმიტომ ხდება, რომ ტრანსფორმაცია შეიძლება მოხდეს რამდენიმე რეაქციის მეშვეობით ბევრი განსხვავებული. მაგალითად, Fridel-Crafts-ის ალკილირებისას შესაძლებელია გარდაქმნას ბენზოლი ეთილბენზოლში, სხვადასხვა რეაგენტების გამოყენებით, როგორიცაა ეთენი, ეთილის ქლორიდი ან ეთანოლი.

მიუხედავად ამისა, ძნელი არ არის იმის დანახვა, რომ ასეთი ტერმინები (ტრანსფორმაცია და რეაქცია) განიხილება როგორც სინონიმები პრაქტიკაში და წიგნებში, სახელმძღვანელოებსა და სტატიებში. ქიმიური.

ქიმიური გარდაქმნების მაგალითები:

• ლურსმანი, რომელიც ჟანგდება;
• ფურცლის დაწვა;
• საკვები, რომელიც ფუჭდება;
• ღვინო, რომელიც მჟავდება;
• ნამცხვრის ან პურის ცომში გაზის წარმოქმნა.

ლურსმანი, რომელიც დროთა განმავლობაში ჟანგდება, იმის დემონსტრირებაა, რომ მის კონსტიტუციაში არსებული ლითონი ქიმიურ ტრანსფორმაციას განიცდის.

ქიმიური გარდაქმნების სახეები

აქ მოცემულია ქიმიური გარდაქმნების ტიპები:

→ დამატების ქიმიური ტრანსფორმაცია (ან სინთეზი)

ქიმიური ტრანსფორმაცია დამატება (ან სინთეზი) ხდება მაშინ, როდესაც ორი ან მეტი ქიმიური რეაქტიული ნივთიერება ქმნის ერთ პროდუქტს. მაგალითი:

არა₂ + 3 სთ₂ → 2 NH₃

→ დაშლის (ან ანალიზის) ქიმიური ტრანსფორმაცია

ქიმიური ტრანსფორმაცია დაშლა (ან ანალიზი) ხდება მაშინ, როდესაც ერთი რეაგენტი იშლება მინიმუმ ორ პროდუქტად. მაგალითი:

CaCO₃ → CaO + CO₂

→ ერთჯერადი ჩანაცვლება (ან გადაადგილება) ქიმიური ტრანსფორმაცია

ქიმიური ტრანსფორმაცია მარტივი გაცვლა (ან გადაადგილება) ხდება მაშინ, როდესაც უბრალო ნივთიერებაში არსებული ქიმიური სახეობა ახერხებს ნაერთ ნივთიერებაში არსებული სხვა ქიმიური სახეობის გადაადგილებას. მაგალითი:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

→ ორმაგი ჩანაცვლება ქიმიური ტრანსფორმაცია (ან პერმუტაცია)

ქიმიური ტრანსფორმაცია ორმაგი ცვლილება (ან პერმუტაცია) ხდება მაშინ, როდესაც რეაგენტების ელემენტები ერთმანეთს ცვლიან. მაგალითი:

AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃

გაიგე მეტი: ქიმიური განტოლებები — ქიმიური პროცესების წარმოდგენის გზები

როგორ იცით, მოხდა თუ არა ქიმიური ცვლილება?

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ჩვენ შეგვიძლია აღმოვაჩინოთ ქიმიური ტრანსფორმაციის წარმოშობა სუნი, გემო და ფერი იცვლება.

სხვა მაკროსკოპული ასპექტები, რომლებიც შეიძლება ემსახურებოდეს ქიმიურ ტრანსფორმაციას, არის:

• გაზის წარმოქმნა (ადუღება),
• გათავისუფლება ან შეწოვა სითბო (კოლბა შეიძლება გახდეს თბილი ან გაცივებული),
• მასალის ფაქტურის შეცვლა და მყარი ნივთიერებების (ნალექების) წარმოქმნა.

თუმცა, ლაბორატორიებში ქიმიური გარდაქმნების დადასტურება შესაძლებელია თვისებრივი ტესტებით. ბაიერის ტესტი, მაგალითად, შემუშავებული გერმანელი ქიმიკოსის ადოლფ ფონ ბაიერის მიერ, გამოიყენება იმის დასადგენად, არის თუ არა პროდუქტი ალკენი ან ერთი ციკლოალკანი. ამ ტესტში ნიმუში მოთავსებულია კონტაქტში იისფერი ფერის კალიუმის პერმანგანატის ხსნართან; ალკენის შემთხვევაში, იქნება ხსნარის გაუფერულება და ყავისფერი ნალექის წარმოქმნა, როგორც ეს ნაჩვენებია შემდეგ რეაქციაში:

ბაიერის ტესტი ემსახურება ხსნარში ალკენების არსებობის დემონსტრირებას.

უფრო ღრმა დონის ტესტებში, ნივთიერებების იდენტიფიცირება შესაძლებელია სპეციალური საანალიზო მოწყობილობებით. ასეა, მაგალითად, ინფრაწითელი სპექტროსკოპიით, რომელიც გამოიყენება ნაერთის ხარისხობრივად იდენტიფიცირებისთვის.

გლიცინის ინფრაწითელი სპექტრი. ზოლების პროფილი და მათი წარმოშობის რეგიონი გამოიყენება ნივთიერების იდენტიფიცირებისთვის.

ამოხსნილი სავარჯიშოები ქიმიურ გარდაქმნებზე

კითხვა 1

(IFG) განვიხილოთ კარლ გუსტავ იუნგის შემდეგი ფრაზა: „ორი პიროვნების შეხვედრა ორი ქიმიური ნივთიერების შეხების მსგავსია: თუ რაიმე რეაქცია მოხდება, ორივე განიცდის ტრანსფორმაციას“. ამ წინადადებაში ავტორი ორი ადამიანის შეხვედრას უკავშირებს ქიმიური რეაქციებისა და გარდაქმნების პროცესს. შემდეგი პროცესებიდან აირჩიეთ ერთი, რომელიც არ შეიძლება კლასიფიცირდეს ქიმიურ რეაქციად.

ა) საჭმლის მონელება.

ბ) საპნის წარმოება ზეთისა და კაუსტიკური სოდასგან.

გ) ქაღალდის წვა.

დ) ფოტოსინთეზი.

ე) წყლის დნობა.

რეზოლუცია:

E ალტერნატივა.

წყლის დნობა არ არის ქიმიური რეაქცია, რადგან მატერია (წყალი) არ ცვლის ქიმიურ შემადგენლობას. დნობის დროს ყინული უბრალოდ დნება, ანუ წყალი გადადის მყარი მდგომარეობიდან თხევადში, ქიმიური შემადგენლობის შეცვლის გარეშე.

კითხვა 2

(UFT) ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ჩვენ ვცხოვრობთ რამდენიმე პროცესით, რომლებსაც ფიზიკურ და ქიმიურ ფენომენებს უწოდებენ. ფიზიკური ფენომენები არის ის, რომლებშიც მატერიის ფაზაში ცვლილებები ხდება მისი ქიმიური შემადგენლობის შეცვლის გარეშე. ქიმიური ფენომენები არის ის, რაც ხდება ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობის ცვლილებით. ჩამოთვლილთაგან რომელი შეიცავს მხოლოდ ქიმიურ ფენომენებს?

ა) ჟანგის წარმოქმნა, ნაყოფის გაფუჭება, ფოლადის მატყლის დაწვა, მცენარეების მიერ ფოტოსინთეზი.

ბ) დენთის წვა, წყლის აორთქლება, ბენზინის წვა, ყინულის წარმოქმნა.

გ) ტანსაცმლის გაშრობა ტანსაცმლის ზოლზე, საკვების მეტაბოლიზმი ჩვენს ორგანიზმში, სისხლის ცენტრიფუგაცია.

დ) ეთანოლის წვა, ნავთობის დისტილაცია, ფეიერვერკების აფეთქება, სუფრის მარილის დნობა.

ე) ყინვის წარმოქმნა, ტანსაცმლის გაშრობა, ღრუბლების წარმოქმნა, ყინულის დნობა.

რეზოლუცია:

ალტერნატივა ა.

მხოლოდ პირველ ალტერნატივაში შეიძლება ყველა პროცესი დახასიათდეს, როგორც ქიმიური გარდაქმნები. B ალტერნატივაში წყლის აორთქლება და ყინულის წარმოქმნა ფიზიკური ფენომენია; ალტერნატივა C-ში, ტანსაცმლის გაშრობა ტანსაცმლის ზოლზე და სისხლის ცენტრიფუგირება ფიზიკური ფენომენია; ალტერნატივა D-ში ნავთობის დისტილაცია და სუფრის მარილის დნობა ფიზიკური ფენომენია; და ალტერნატივა E-ში, არცერთი პროცესი არ აყალიბებს ქიმიურ მოვლენას.

სტეფანო არაუჯო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-quimicas.htm