PHYSIKALISCHE VERÄNDERUNGEN: TYPEN UND IHRE EIGENSCHAFTEN, BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die physischen Veränderungen sind diejenigen, bei denen eine Veränderung im Stand der Technik beobachtet wird, ohne dass ihre Natur modifiziert werden muss; das heißt, ohne dass es zu Brüchen oder zur Bildung chemischer Bindungen kommt. Unter der Annahme, dass eine Substanz A vor und nach der physikalischen Änderung dieselben chemischen Eigenschaften aufweist.

Ohne physische Veränderungen würden die Arten von Formen, die bestimmte Objekte annehmen können, nicht existieren; Die Welt wäre ein statischer und standardisierter Ort. Damit sie auftreten können, ist die Einwirkung von Energie auf Materie entweder in Form von Wärme, Strahlung oder Druck erforderlich. Druck, der mit unseren eigenen Händen mechanisch ausgeübt werden kann.

Tischlerei. Quelle: Pixabay

In einer Tischlerei können Sie beispielsweise die physischen Veränderungen beobachten, die Holz erfährt. Sägen, Bürsten, Furchen und Löcher, Nägel usw. sind wesentliche Elemente, damit das Holz aus einem Block und durch Tischlertechniken in ein Kunstwerk verwandelt werden kann. wie ein Möbelstück, ein Gitterwerk oder eine geschnitzte Schachtel.

Wenn Holz als Substanz A betrachtet wird, unterliegt es nach Fertigstellung der Möbel im Wesentlichen keiner chemischen Umwandlung (selbst wenn seine Oberfläche chemisch behandelt wird). Wenn dieses Möbelstück zu einer Handvoll Sägemehl pulverisiert wird, bleiben die Moleküle im Holz unverändert.

Praktisch verändert das Cellulosemolekül des Baumes, aus dem das Holz geschnitten wurde, seine Struktur während dieses Prozesses nicht.

Wenn die Möbel brennen würden, würden ihre Moleküle mit Luftsauerstoff reagieren und in Kohlenstoff und Wasser zerfallen. In dieser Situation würde es eine chemische Veränderung geben, da sich die Eigenschaften des Rückstands nach der Verbrennung von denen der Möbel unterscheiden würden.

Arten chemischer Veränderungen und ihre Eigenschaften

Irreversibel

Das Holz im vorherigen Beispiel kann physikalische Größenänderungen erfahren. Es kann laminiert, geschnitten, gekantet usw. werden, jedoch niemals volumenmäßig vergrößert werden. In diesem Sinne kann Holz seine Fläche vergrößern, aber nicht sein Volumen; was im Gegenteil ständig reduziert wird, wenn es in der Werkstatt gearbeitet wird.

Sobald es geschnitten ist, kann es nicht mehr in seine ursprüngliche Form zurückgebracht werden, da Holz kein elastisches Material ist. Mit anderen Worten, es unterliegt irreversiblen physischen Veränderungen.

Bei dieser Art von Veränderung kann die Materie, obwohl sie keine Reaktion erfährt, nicht in ihren Ausgangszustand zurückkehren.

Ein weiteres farbenfroheres Beispiel ist das Spielen mit einem gelben und einem bläulichen Plastilin. Wenn sie zusammen geknetet werden und nachdem sie die Form einer Kugel erhalten haben, wird ihre Farbe grün. Selbst wenn Sie eine Form hätten, um sie wieder in ihre ursprüngliche Form zu bringen, hätten Sie zwei grüne Balken; Blau und Gelb konnten nicht mehr getrennt werden.

Zusätzlich zu diesen beiden Beispielen könnten auch Blasblasen in Betracht gezogen werden. Je mehr sie geblasen werden, desto größer wird ihre Lautstärke. Sobald sie frei sind, kann keine Luft abgesaugt werden, um ihre Größe zu verringern.

Reversibel

Obwohl keine Betonung auf eine angemessene Beschreibung gelegt wird, sind alle Änderungen des Materiezustands reversible physikalische Änderungen. Sie hängen von Druck und Temperatur sowie von den Kräften ab, die die Partikel zusammenhalten.

Zum Beispiel kann ein Eiswürfel in einem Kühler schmelzen, wenn er außerhalb des Gefrierschranks steht. Nach einer Weile ersetzt das flüssige Wasser das Eis in dem kleinen Fach. Wenn derselbe Kühler wieder in den Gefrierschrank gestellt wird, verliert das flüssige Wasser an Temperatur, bis es gefriert und wieder zu einem Eiswürfel wird.

Das Phänomen ist reversibel, da die Absorption und Abgabe von Wärme durch das Wasser erfolgt. Dies gilt unabhängig davon, wo das flüssige Wasser oder Eis gelagert wird.

Das Hauptmerkmal und der Unterschied zwischen einer reversiblen und einer irreversiblen physikalischen Veränderung besteht darin, dass im ersteren die Substanz (Wasser) an sich betrachtet wird; Im zweiten Fall wird das physikalische Erscheinungsbild des Materials berücksichtigt (Holz und nicht Cellulosen und andere Polymere). In beiden Fällen bleibt die chemische Natur jedoch konstant.

Manchmal ist der Unterschied zwischen diesen Typen nicht klar und es ist in solchen Fällen zweckmäßig, die physischen Veränderungen nicht zu klassifizieren und als eine zu behandeln.

Beispiele für körperliche Veränderungen

In der Küche

In der Küche finden unzählige körperliche Veränderungen statt. Einen Salat zu machen ist mit ihnen gesättigt. Tomaten und Gemüse werden nach Belieben gehackt und ihre ursprüngliche Form irreversibel verändert. Wenn diesem Salat Brot hinzugefügt wird, wird es aus einem Laib Landbrot in Scheiben oder Stücke geschnitten und mit Butter bestrichen.

Die Salbung von Brot und Butter ist eine physikalische Veränderung, da sich ihr Geschmack ändert, aber molekular bleibt sie unverändert. Wenn anderes Brot geröstet wird, erhält es eine intensivere Stärke, Geschmack und Farbe. Diesmal soll es eine chemische Veränderung gegeben haben, denn es spielt keine Rolle, ob dieser Toast kalt ist oder nicht: Er wird niemals seine ursprünglichen Eigenschaften wiedererlangen.

Lebensmittel, die im Mixer homogenisiert werden, sind auch Beispiele für physikalische Veränderungen.

Auf der süßen Seite wird beim Schmelzen von Schokolade beobachtet, dass sie von einem festen in einen flüssigen Zustand übergeht. Die Zubereitung von Sirupen oder Süßigkeiten, bei denen keine Wärme verwendet wird, führt ebenfalls zu solchen Änderungen der Materie.

Aufblasbare Burgen

Auf einem Spielplatz werden in den frühen Morgenstunden einige Leinwände träge auf dem Boden beobachtet. Nach ein paar Stunden werden diese wie ein Schloss in vielen Farben auferlegt, in das Kinder hineinspringen.

Diese abrupte Volumenänderung ist auf die immense Luftmasse zurückzuführen, die im Inneren geblasen wird. Sobald der Park geschlossen ist, wird die Burg entleert und gerettet; Daher ist es eine reversible physikalische Veränderung.

Glashandwerk

Glashandwerk. Quelle: Pixabay

Glas bei hohen Temperaturen schmilzt und kann frei verformt werden, um ihm ein beliebiges Design zu verleihen. In der Abbildung oben sehen Sie beispielsweise, wie ein Glaspferd geformt wird. Sobald die glasige Paste abgekühlt ist, härtet sie aus und das Ornament ist fertig.

Dieser Vorgang ist reversibel, da durch erneutes Anlegen der Temperatur neue Formen erhalten werden können. Viele Glasverzierungen werden durch diese Technik hergestellt, die als Glasblasen bekannt ist.

Diamantschneiden und Mineralfacettieren

Diamant schneiden. Quelle: Roman Köhler, aus Wikimedia Commons Beim Schneiden eines Diamanten werden ständig physikalische Veränderungen vorgenommen, um die Oberfläche zu vergrößern, die das Licht reflektiert. Dieser Prozess ist irreversibel und verleiht dem Rohdiamanten einen zusätzlichen und exorbitanten wirtschaftlichen Wert.

In der Natur können Sie auch sehen, wie Mineralien kristallinere Strukturen annehmen. das heißt, sie facetten über die Jahre.

Dies besteht aus einem physikalischen Änderungsprodukt einer Umlagerung der Ionen, aus denen die Kristalle bestehen. Wenn man zum Beispiel einen Berg besteigt, findet man mehr facettierte Quarzsteine ​​als andere.

Auflösung

Wenn ein in Wasser löslicher Feststoff wie Salz oder Zucker gelöst wird, wird eine Lösung mit einem salzigen bzw. süßen Geschmack erhalten. Obwohl beide Feststoffe im Wasser "verschwinden" und letzteres eine Änderung seines Geschmacks oder seiner Leitfähigkeit erfährt, findet keine Reaktion zwischen dem gelösten Stoff und dem Lösungsmittel statt.

Salz (normalerweise Natriumchlorid) besteht aus Na ^{+ -} und Cl ^- -Ionen . In Wasser werden diese Ionen durch Wassermoleküle solvatisiert; Die Ionen werden jedoch weder reduziert noch oxidiert.

Gleiches gilt für die Saccharose- und Fructosemoleküle im Zucker, die bei Wechselwirkung mit Wasser keine ihrer chemischen Bindungen aufbrechen.

Kristallisation

Hier bezieht sich der Begriff Kristallisation auf die langsame Bildung eines Feststoffs in einem flüssigen Medium. Zurück zum Beispiel Zucker: Wenn seine gesättigte Lösung zum Kochen gebracht und dann ruhen gelassen wird, wird den Saccharose- und Fructosemolekülen genügend Zeit gegeben, um richtig zu sortieren und so größere Kristalle zu bilden.

Dieser Vorgang ist reversibel, wenn wieder Wärme zugeführt wird. Tatsächlich ist es eine weit verbreitete Technik, kristallisierte Substanzen von im Medium vorhandenen Verunreinigungen zu reinigen.

Neonlichter

Neonlichter. Quelle: Pexels

In Neonlichtern werden Gase (einschließlich Kohlendioxid, Neon und andere Edelgase) mittels einer elektrischen Entladung erhitzt. Gasmoleküle werden angeregt und durchlaufen elektronische Übergänge, die Strahlung absorbieren und emittieren, wenn der elektrische Strom mit niedrigem Druck durch das Gas fließt.

Obwohl die Gase ionisieren, ist die Reaktion reversibel und kehrt praktisch ohne Bildung von Produkten in ihren Ausgangszustand zurück. Neonlicht hat ausschließlich eine rote Farbe, aber in der Populärkultur ist dieses Gas unabhängig von Farbe oder Intensität für alle mit dieser Methode erzeugten Lichter falsch bezeichnet.

Phosphoreszenz

Phosphoreszierende Verzierung. Quelle: Lưu Ly, aus Wikimedia Commons An dieser Stelle kann eine Debatte darüber entstehen, ob Phosphoreszenz eher mit einer physikalischen oder chemischen Veränderung zusammenhängt.

Hier ist die Lichtemission nach der Absorption von energiereicher Strahlung wie Ultraviolett langsamer. Die Farben sind das Produkt dieser Lichtemission, die durch elektronische Übergänge innerhalb der Moleküle, aus denen das Ornament besteht, verursacht wird (oberes Bild).

Einerseits interagiert Licht chemisch mit dem Molekül und regt dessen Elektronen an; und andererseits zeigt das Molekül, sobald das Licht im Dunkeln emittiert ist, kein Aufbrechen seiner Bindungen, was von jeder physikalischen Wechselwirkung erwartet wird.

Wir sprechen dann von einer reversiblen physikochemischen Veränderung, da das Ornament, wenn es in Sonnenlicht gestellt wird, ultraviolette Strahlung resorbiert, die es dann im Dunkeln langsam und mit weniger Energie freisetzt.

Verweise

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31. Dezember 2018). Beispiele für physikalische Veränderungen. Wiederhergestellt von :oughtco.com
2. Roberts, Calia. (11. Mai 2018). 10 Arten der körperlichen Veränderung. Wissenschaft. Wiederhergestellt von: sciencing.com
3. Wikipedia. (2017). Physische Veränderungen. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
4. Clackamas Community College. (2002). Unterscheidung zwischen chemischen und physikalischen Veränderungen. Wiederhergestellt von: dl.clackamas.edu
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemie. (8. Aufl.). CENGAGE Lernen.
6. Von Surbhi S. (07. Oktober 2016). Unterschied zwischen physikalischer und chemischer Veränderung. Wiederhergestellt von: keydifferences.com