CHEMISCHE PHÄNOMENE: EIGENSCHAFTEN UND BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die chemischen Phänomene umfassen eine Reihe chemischer Reaktionen, die im täglichen Leben auftreten. Während chemische Reaktionen in einem Labor untersucht oder durchgeführt werden können, können chemische Phänomene überall beobachtet werden. draußen, in den Wolken, in unserem Körper oder in der Küche.

Einige Beispiele für chemische Veränderungen sind das Verbrennen von Holz, das Verdauen von Lebensmitteln, das Kochen eines Eies, das Rosten von Eisen, das Backen eines Kuchens, das Verrotten von Früchten, das Braten von Fleisch, das Explodieren von Feuerwerkskörpern und vieles mehr.

Das Backen von Keksen ist eines der unzähligen alltäglichen chemischen Phänomene, die jeder kennt. Quelle: holmespj über Pixabay.

Es ist leicht, chemische Phänomene zu erkennen, obwohl sie nicht isoliert sind, sondern in Verbindung mit physikalischen (oder biologischen) Veränderungen. Ein chemisches Phänomen soll aufgetreten sein, wenn ein Temperaturanstieg, Freisetzung von Gasen, plötzliche Beleuchtung, Bildung von Niederschlägen beobachtet wird; oder Veränderungen in Geruch, Farbe oder Textur.

Allen chemischen Phänomenen ist jedoch gemeinsam, dass sich die Identität der Materie verändert. das Aufbrechen von Bindungen, um neue zu etablieren, das Verschwinden von Reaktanten, um Produkte zu erzeugen.

Ein "einfaches" chemisches Phänomen kann eine große Anzahl chemischer Reaktionen umfassen oder in eine Schublade stecken, die einem oder mehreren Mechanismen gehorchen. Dies tritt insbesondere beim Kochen, Backen (Kekse im oberen Bild) oder Essen sowie bei interessanten biochemischen Prozessen wie der Biolumineszenz auf.

Eigenschaften

Jede einzelne chemische Reaktion weist eine Reihe von Eigenschaften auf, die es ermöglichen, sie vom Rest zu erkennen oder zu klassifizieren. Dies sind Doppelverdrängung (Metathese), Ausfällung, Neutralisation, Addition, Isomerisierung, Oxidreduktion, Hydrierung, Verbrennung, Pyrolyse, Verseifung, Polymerisation und viele andere.

Einige von ihnen können reversibel (die Produkte bilden die Reaktanten neu) oder irreversibel (es gibt nur Produktbildung) sein. Einige sind auch exotherm, endotherm, langsam oder schnell (mit oder ohne Katalysator).

Alle sind sich jedoch einig über eine Änderung der Identität der Materie (Atom, funktionelle Gruppe, Molekül usw.). Dies führt zu einer Variation einer der Eigenschaften des Systems, die unter anderem Farbe, Geruch, pH-Wert, Temperatur, Druck, Viskosität, Masse, Volumen, Dichte und Brechungsindex sind.

Es ist auch häufig, Blasenbildung, das Auftreten von Niederschlag oder Doppelphasen, Blitze oder Explosionen zu beobachten. Ein chemisches Phänomen wird dann dadurch charakterisiert, dass eine Kombination solcher Änderungen gezeigt wird, und kann auch aus einer Reihe von Reaktionen oder Transformationen bestehen, die eng miteinander verbunden sind.

Aus diesem Grund beziehen sich chemische Phänomene je nach Prisma, mit dem es betrachtet wird, hauptsächlich auf alle natürlichen oder alltäglichen Prozesse, bei denen angenommen wird, dass eine oder mehrere chemische Reaktionen gleichzeitig stattgefunden haben.

Beispiele

Mineralkristallisation

Einige Mineralien kristallisieren durch Verdunstung von Wasser. Quelle: Pxhere.

Obwohl nicht alle Mineralkristallisationsmechanismen rein chemische Phänomene sind, treten sie aus einer wässrigen Lösung auf, die langsam verdampft, während sich die Ionen zusammenschließen und Salzkristalle bilden.

Wasserströme können Ionen von Gesteinen in andere Regionen transportieren, wo sie schließlich verdampfen und eine Spur von Kristallen hinterlassen. wie es zum Beispiel in Salzseen passiert.

Verbrennung

Wo Feuer ist, gibt es eine starke und stark exotherme Oxidation. Wenn der Streichholzkopf angezündet wird, verbrennt er mit dem Luftsauerstoff zu Oxiden, was sich nicht nur in der Hitze, sondern auch in der Farbänderung des Streichholzes von rot nach schwarz zeigt.

Ein Feuer ist daher ein chemisches Phänomen, bei dem viele Oxide gebildet werden. Wenn es in einem Wald, Dschungel oder Berg vorkommt, bestehen diese fast ausschließlich aus Kohlenmonoxid sowie Stick- und Schwefeloxiden.

Saurer Regen

Saurer Regen ist ein chemisches Phänomen, bei dem verschiedene gasförmige Säureoxide (NO _x , SO ₃ , ClO ₂ , CO ₂ ) hydratisiert werden . Wenn diese gasförmigen Oxide mit den Wassertröpfchen in den Wolken interagieren, wandeln sie sich in ihre jeweiligen Oxosäuren (HNO ₃ , H ₂ SO ₄ , HClO ₃ , H ₂ CO ₃ ) um, die schließlich im Regen abgegeben werden.

Saure Regenfälle zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an HNO ₃ und H ₂ SO _{4 aus} , der sich auf aquatische Ökosysteme, Pflanzen, die Versauerung von Flusswasser und die Verschlechterung von Marmorstatuen auswirkt.

Ozonproduktion und -verschlechterung

Ozon in der Stratosphäre entsteht, wenn Sauerstoff mit ultravioletter Strahlung der Sonne reagiert. und seine natürliche Zerstörung, obwohl durch einen anderen Mechanismus, regeneriert wieder Sauerstoff.

Es gibt jedoch chemische Spezies, die sich aufgrund ultravioletter Strahlung in freie Radikale zersetzen, die Ozon zerstören und dessen Schutzwirkung hemmen.

Fermentation

Die Fermentation ist ein Beispiel für ein chemisches Phänomen, da Mikroorganismen Reaktionen auf einem organischen Substrat, bei dem es sich im Allgemeinen um ein Lebensmittel, einen Saft oder ein Getränk handelt, katalysieren, um eine drastische Änderung seiner organoleptischen Eigenschaften hervorzurufen. besonders wenn es um Geschmack geht, wie bei Bier und Wein.

Koch

Das Kochen führt eine Reihe chemischer Phänomene durch, so dass aus den Zutaten ein Frühstück, Mittag- oder Abendessen hergestellt werden kann. Quelle: Milly Eaton über Pexels.

Es könnte ein Buch über alle chemischen Phänomene geschrieben werden, die beim Kochen auftreten. Zu Beginn impliziert die Verwendung von Feuer bereits die Denaturierung der Proteine, aus denen Lebensmittel bestehen, ihre Dehydration und das Aufbrechen bestimmter Bindungen, um Produkte zu erzeugen, die ihre Aromen und Farben intensivieren.

Das Kochen eines Eies, das Backen von Brot oder Keksen, das Braten von Hühnchen oder Steaks, das Zubereiten von Kaffee, das Erhitzen von Nudeln, das Anrichten eines Salats mit Essig, das Fermentieren von Ananas, das Hinzufügen von Zitrone zu Fisch, um deren flüchtige Amine zu neutralisieren usw. sind im Wesentlichen Beispiele für chemische Phänomene.

Karamellisierung und Maillard-Reaktion

Die Karamellisierungsreaktion des Zuckers wird bei der Herstellung des Käsekaramells verwendet. Quelle: Guillermo Amador (flickr.com)

Ein weiteres besonderes chemisches Phänomen, das in der Küche häufig auftritt, ist die Karamellisierung. Dies besteht darin, eine zuckerhaltige Lösung teilweise zu verbrennen, bis sie golden oder braun wird; Das heißt, es hört auf, sobald das Karamell fertig ist.

Zucker beginnen durch die Einwirkung von Wärme zu dehydrieren, um ein Kompendium von Molekülen zu bilden; einige kleine (Furanon und Maltol), dank denen das Karamell seinen charakteristischen Geruch hat; andere Polymere (Caramelina und Caramelano), die für die Karamellfarben verantwortlich sind.

Wenn Zucker zusätzlich zu Proteinen begleitet werden, tritt die Maillard-Reaktion auf, bei der die Zucker nun mit ihren Aminogruppen reagieren.

Wiederum ist es typisch, das chemische Phänomen zu beobachten, das bei einer solchen Reaktion beim Backen von Keksen oder Kuchen, bei der Zubereitung von Bieren, beim Braten von Speck, beim Bräunen von Fleisch, beim Braten von Hühnchen und beim Toasten von Getreide usw.

Biolumineszenz

Die Küste eines Strandes leuchtete nachts dank der Biolumineszenz von Dinoflagellat-Algen. Quelle: Jed aus San Diego, Kalifornien

Schließlich, und nicht weniger wichtig oder neugierig, haben wir Biolumineszenz, bei der Organismen oder Kreaturen in der Lage sind, durch die Wirkung des Luciferase-Enzyms auf das Luciferin-Protein ihr eigenes Licht zu erzeugen. Ein klares Beispiel sind die Glühwürmchen, deren Gelb die ganze Nacht über blinkt.

Verweise

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