Przemiany chemiczne: czym są, przykłady, rodzaje

Do przemiany chemiczne są to procesy przekształcania substancji w inną specyficzną, niezależnie od zaangażowanych odczynników i mechanizmów. W przeciwieństwie do tego, co dzieje się w przemianach fizycznych, w przemianach chemicznych następuje zmiana składu atomowego substancji.

Przemiany chemiczne zachodzą w różnych procesach chemicznych i są wykazywane na różne sposoby. Zmiany koloru, zapachu, smaku lub tekstury mogą wystarczyć do zidentyfikowania zmiany chemicznej, jednak w laboratoriach stosuje się również bardziej szczegółowe techniki w celu potwierdzenia wystąpienia procesu chemiczny.

Przeczytaj też: Zjawiska fizyczne i chemiczne — czym się różnią?

Podsumowanie przemian chemicznych

• Transformacja chemiczna to proces, w którym jeden substrat jest przekształcany w inny, niezależnie od zaangażowanych odczynników lub mechanizmów.
• Teoretycznie przemiana chemiczna nie jest równoznaczna z „Reakcja chemiczna”, ponieważ przemiana chemiczna może zachodzić poprzez kilka reakcji, jednak znaczna część książek przyjmuje te terminy jako synonimy.
• Według Chemia nieorganicznaOgólnie rzecz biorąc, istnieją cztery rodzaje przemian chemicznych: dodawanie, rozkład, pojedyncze zastępowanie i podwójne zastępowanie.
• Przemiany chemiczne można wykazać za pomocą właściwości organoleptycznych, takich jak zmiany koloru, zapachu, smaku, tekstury i testów chemicznych lub analiz instrumentalnych.

Co to są przemiany chemiczne?

Według Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) następuje przemiana chemiczna kiedy substrat przekształca się w określony produkt, niezależnie od innych reagentów lub zaangażowanych mechanizmów.

Chociaż są one traktowane jako synonimy, reakcja chemiczna teoretycznie różni się od przemiany. chemia, według IUPAC, dzieje się tak dlatego, że transformacja może nastąpić w wyniku kilku reakcji wiele różnych. Na przykład w alkilowaniu Fridela-Craftsa możliwe jest przekształcenie benzen w etylobenzenie, przy użyciu różnych odczynników, takich jak eten, chlorek etylu lub etanol.

Mimo to nietrudno zauważyć, że takie terminy (przemiana i reakcja) traktowane są jako synonimy w praktyce oraz w książkach, podręcznikach i artykułach Chemiczny.

Przykłady przemian chemicznych:

• gwóźdź, który rdzewieje;
• spalenie kartki papieru;
• jedzenie, które się psuje;
• wino, które kwaśnieje;
• powstawanie gazu w cieście ciasta lub chleba.

Gwóźdź, który z czasem rdzewieje, jest dowodem na to, że metal w swojej strukturze przechodzi przemianę chemiczną.

Rodzaje przemian chemicznych

Oto rodzaje przemian chemicznych:

→ Dodatkowa przemiana chemiczna (lub synteza)

Chemiczna przemiana dodatek (lub synteza) występuje, gdy dwa lub więcej reagentów chemicznych tworzy jeden produkt. Przykład:

NIE₂ + 3H₂ → 2 NH₃

→ Chemiczna przemiana rozkładu (lub analiza)

Chemiczna przemiana rozkład (lub analiza) występuje, gdy pojedynczy reagent rozpada się na co najmniej dwa produkty. Przykład:

CaCO3₃ → CaO + CO₂

→ Pojedyncza zamiana (lub przemieszczenie) przemiany chemicznej

Chemiczna przemiana prosta wymiana (lub przemieszczenie) ma miejsce, gdy cząstkom chemicznym obecnym w substancji prostej udaje się wyprzeć inne cząsteczki chemiczne obecne w substancji złożonej. Przykład:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

→ Podwójna zamiana transformacji chemicznej (lub permutacji)

Chemiczna przemiana podwójna zmiana (lub permutacja) występuje, gdy elementy reagentów wymieniają się ze sobą. Przykład:

AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃

Wiedzieć więcej: Równania chemiczne — sposoby przedstawiania procesów chemicznych

Skąd wiesz, czy nastąpiła zmiana chemiczna?

W życiu codziennym możemy wykryć występowanie przemiany chemicznej poprzez zmiany zapachu, smaku i koloru.

Inne aspekty makroskopowe, które mogą posłużyć do udowodnienia przemiany chemicznej, to:

• powstawanie gazów (musowanie),
• uwalnianie lub wchłanianie ciepło (kolba może się ogrzać lub ochłodzić),
• zmiana tekstury materiału i tworzenie się ciał stałych (wydzieleń).

Jednakże, w laboratoriach przemiany chemiczne można potwierdzić za pomocą testów jakościowych. Na przykład test Baeyera, opracowany przez niemieckiego chemika Adolfa von Baeyera, służy do określenia, czy produkt jest alken lub jeden cykloalkan. W tym teście próbka jest umieszczana w kontakcie z roztworem nadmanganianu potasu o zabarwieniu fioletowym; w przypadku alkenu nastąpi odbarwienie roztworu i powstanie brązowego osadu, jak pokazano w następującej reakcji:

Test Baeyera służy do wykazania obecności alkenów w roztworze.

W testach głębszych poziomów substancje można zidentyfikować za pomocą specjalnych urządzeń analitycznych. Tak jest na przykład w przypadku spektroskopii w podczerwieni, która służy do jakościowej identyfikacji związku.

Widmo glicyny w podczerwieni. Profil prążków i region ich występowania służą do identyfikacji substancji.

Rozwiązane ćwiczenia z przemian chemicznych

Pytanie 1

(IFG) Rozważ następujące zdanie Carla Gustava Junga: „Spotkanie dwóch osobowości przypomina kontakt dwóch substancji chemicznych: jeśli zachodzi jakakolwiek reakcja, obie przechodzą przemianę”. W tym zdaniu autor wiąże spotkanie dwojga ludzi z procesem reakcji i przemian chemicznych. Spośród poniższych procesów wybierz jeden, którego nie można sklasyfikować jako reakcję chemiczną.

A) Trawienie pokarmu.

B) Produkcja mydła z oleju i sody kaustycznej.

C) Palenie papieru.

D) Fotosynteza.

E) Topnienie wody.

Rezolucja:

Alternatywa E.

Topnienie wody nie jest reakcją chemiczną, ponieważ materia (woda) nie zmienia swojego składu chemicznego. Podczas topnienia lód po prostu topi się, to znaczy woda przechodzi ze stanu stałego w stan ciekły, nie zmieniając swojego składu chemicznego.

pytanie 2

(UFT) W naszym codziennym życiu żyjemy z kilkoma procesami, które są nazywane zjawiskami fizycznymi i zjawiskami chemicznymi. Zjawiska fizyczne to takie, w których zachodzą zmiany fazy materii bez zmiany jej składu chemicznego. Zjawiska chemiczne to te, które zachodzą wraz ze zmianą składu chemicznego substancji. Które z poniższych dotyczy tylko zjawisk chemicznych?

A) Powstawanie rdzy, gnicie owoców, spalanie wełny stalowej, fotosynteza przez rośliny.

B) Spalanie prochu strzelniczego, parowanie wody, spalanie benzyny, tworzenie się lodu.

C) Suszenie ubrań na sznurku, przemiany pokarmowe w naszym organizmie, wirowanie krwi.

D) Spalanie etanolu, destylacja ropy naftowej, eksplozja fajerwerków, topienie soli kuchennej.

E) Tworzenie się szronu, suszenie odzieży, tworzenie się chmur, topnienie lodu.

Rezolucja:

Alternatywa A.

Tylko w pierwszej alternatywie wszystkie procesy można scharakteryzować jako przemiany chemiczne. W wariancie B parowanie wody i tworzenie się lodu są zjawiskami fizycznymi; w wariancie C suszenie ubrań na sznurku i odwirowywanie krwi to zjawiska fizyczne; w wariancie D destylacja ropy naftowej i topienie soli kuchennej są zjawiskami fizycznymi; aw wariancie E żaden z procesów nie konfiguruje zjawiska chemicznego.

Stefano Araujo Novais
Nauczyciel chemii

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacoes-quimicas.htm