Fysieke veranderingen typen en hun kenmerken, voorbeelden

839
Simon Doyle

De Lichamelijke veranderingen Het zijn die waarin een verandering in de materie wordt waargenomen, zonder dat de aard ervan hoeft te worden gewijzigd; dat wil zeggen, zonder te breken of chemische bindingen te vormen. Daarom, uitgaande van een stof A, moet deze voor en na de fysieke verandering dezelfde chemische eigenschappen hebben..

Zonder fysieke veranderingen zouden de variëteiten van vormen die bepaalde objecten kunnen verwerven niet bestaan; de wereld zou een statische en gestandaardiseerde plek zijn. Om ze te laten plaatsvinden, is de werking van energie op de materie noodzakelijk, of het nu gaat om warmte, straling of druk; druk die mechanisch met onze eigen handen kan worden uitgeoefend.

Timmerwerkplaats. Bron: Pixabay

In een timmerwerkplaats kun je bijvoorbeeld de fysieke veranderingen observeren die hout ondergaat. Zagen, borstels, gutsen en gaten, spijkers, enz., Zijn essentiële elementen zodat het hout, uit een blok en door middel van schrijnwerktechnieken, kan worden omgevormd tot een kunstwerk; zoals een meubelstuk, een traliewerk of een uitgesneden doos.

Als hout wordt beschouwd als stof A, ondergaat het in wezen geen enkele chemische transformatie nadat het meubilair is voltooid (zelfs als het oppervlak een chemische behandeling heeft ondergaan). Als dit meubelstuk wordt verpulverd tot een handvol zaagsel, blijven de moleculen van het hout ongewijzigd.

Praktisch gezien verandert het cellulosemolecuul van de boom waaruit het hout is gesneden de structuur tijdens dit proces niet..

Als het meubilair in brand zou staan, zouden de moleculen reageren met zuurstof in de lucht en uiteenvallen in koolstof en water. In deze situatie zou er een chemische verandering optreden, aangezien na verbranding de eigenschappen van het residu anders zouden zijn dan die van het meubilair..

Artikel index

  • 1 Soorten chemische veranderingen en hun kenmerken
    • 1.1 Onomkeerbaar
    • 1.2 Omkeerbaar
  • 2 Voorbeelden van fysieke veranderingen
    • 2.1 In de keuken
    • 2.2 Opblaasbare kastelen
    • 2.3 Glasambachten
    • 2.4 Diamantslijpen en mineraal facetten
    • 2.5 Ontbinding
    • 2.6 Kristallisatie
    • 2.7 Neonlichten
    • 2.8 Fosforescentie
  • 3 referenties

Soorten chemische veranderingen en hun kenmerken

Onomkeerbaar

Het hout in het vorige voorbeeld kan fysieke veranderingen in grootte ondergaan. Het kan worden gelamineerd, gesneden, gescherpt, enz., Maar nooit in volume. In die zin kan hout zijn oppervlakte vergroten, maar niet zijn volume; die daarentegen constant wordt verminderd terwijl er in de werkplaats wordt gewerkt.

Als het eenmaal is gesneden, kan het niet in zijn oorspronkelijke vorm worden hersteld, aangezien hout geen elastisch materiaal is; met andere woorden, het ondergaat onomkeerbare fysieke veranderingen.

Bij dit soort verandering kan materie, hoewel ze geen enkele reactie ervaart, niet terugkeren naar haar oorspronkelijke staat..

Een ander kleurrijker voorbeeld is het spelen met een gele en een blauwachtige klei. Door ze samen te kneden en nadat ze de vorm van een bal hebben gekregen, wordt hun kleur groen. Zelfs als je een mal had om ze in hun oorspronkelijke vorm terug te brengen, zou je twee groene balken hebben; blauw en geel konden niet meer van elkaar worden gescheiden.

Naast deze twee voorbeelden kan ook gedacht worden aan het blazen van bellen. Hoe meer ze worden geblazen, hoe groter het volume; maar eenmaal vrij, kan er geen lucht meer worden afgezogen om hun omvang te verkleinen.

Omkeerbaar

Hoewel de nadruk niet ligt op het adequaat beschrijven ervan, zijn alle veranderingen in de toestand van de materie omkeerbare fysieke veranderingen. Ze zijn afhankelijk van druk en temperatuur, evenals de krachten die de deeltjes binden.

In een koelbox kan een ijsblokje bijvoorbeeld smelten als het buiten de vriezer blijft staan. Na een tijdje verdringt het vloeibare water het ijs in het kleine compartiment. Als dezelfde koeler terug in de vriezer wordt geplaatst, verliest het vloeibare water zijn temperatuur totdat het bevriest en weer een ijsblokje wordt..

Het fenomeen is omkeerbaar omdat het water warmte opneemt en afgeeft. Dit is zo ongeacht waar het vloeibare water of ijs is opgeslagen..

Het belangrijkste kenmerk en verschil tussen een omkeerbare en onomkeerbare fysieke verandering is dat in de eerste de stof (water) zelf wordt beschouwd; terwijl in de tweede wordt gekeken naar het fysieke uiterlijk van het materiaal (hout, en niet celluloses en andere polymeren). In beide blijft de chemische aard echter constant..

Soms is het verschil tussen deze typen niet duidelijk en in dergelijke gevallen is het raadzaam de fysieke veranderingen niet te classificeren en ze als één te behandelen..

Voorbeelden van fysieke veranderingen

In de keuken

In de keuken vinden talloze fysieke veranderingen plaats. Het maken van een salade is ermee verzadigd. Tomaten en groenten worden naar believen gehakt, waardoor hun oorspronkelijke vorm onomkeerbaar wordt gewijzigd. Als er brood aan deze salade wordt toegevoegd, wordt het in plakjes of stukjes gesneden van een boerenbrood en bestrooid met boter.

De zalving van brood en boter is een fysieke verandering, aangezien de smaak verandert, maar moleculair blijft het onveranderd. Als ander brood wordt geroosterd, krijgt het meer kracht, smaak en kleur. Deze keer wordt er gezegd dat er een chemische verandering heeft plaatsgevonden, want het maakt niet uit of deze toast koud is of niet: hij krijgt nooit zijn oorspronkelijke eigenschappen terug.

Voedingsmiddelen die in de blender worden gehomogeniseerd, zijn ook voorbeelden van fysieke veranderingen.

Aan de zoete kant, wanneer chocolade wordt gesmolten, wordt opgemerkt dat het van een vaste naar een vloeibare toestand gaat. De bereiding van siropen of snoep waarbij geen gebruik wordt gemaakt van warmte, treedt ook op in dit soort materiële veranderingen..

Opblaasbare kastelen

In een speeltuin in de vroege uurtjes zie je enkele doeken op de vloer, inert. Deze worden na een paar uur opgelegd als een kasteel van vele kleuren waar kinderen naar binnen springen.

Deze abrupte volumeverandering is te wijten aan de enorme massa lucht die naar binnen wordt geblazen. Zodra het park is gesloten, wordt het kasteel leeggelopen en gered; daarom is het een omkeerbare fysieke verandering.

Glas ambachten

Glas ambachten. Bron: Pixabay

Glas smelt bij hoge temperaturen en kan vrij worden vervormd om elk ontwerp te geven. In de afbeelding hierboven kun je bijvoorbeeld zien hoe een glazen paard wordt gevormd. Zodra de glazige pasta is afgekoeld, zal deze uitharden en is het ornament klaar.

Dit proces is omkeerbaar, want door opnieuw temperatuur aan te brengen, kan het nieuwe vormen krijgen. Veel glasornamenten worden gemaakt door deze techniek, die bekend staat als glasblazen..

Diamantslijpen en minerale facetten

Geslepen diamant. Bron: Roman Köhler [publiek domein], van Wikimedia Commons
Bij het snijden van een diamant wordt deze onderworpen aan constante fysieke veranderingen om het oppervlak dat het licht reflecteert te vergroten. Dit proces is onomkeerbaar en geeft de ruwe diamant een extra en exorbitante economische waarde..

Ook is in de natuur te zien hoe mineralen meer kristallijne structuren aannemen; dat wil zeggen, ze facetten door de jaren heen.

Dit bestaat uit een fysiek veranderingsproduct van een herschikking van de ionen waaruit de kristallen bestaan. Bij het beklimmen van een berg kun je bijvoorbeeld kwartsstenen vinden die meer facetten hebben dan andere..

Ontbinding

Wanneer een in water oplosbare vaste stof, zoals zout of suiker, wordt opgelost, wordt een oplossing met respectievelijk een zoute of zoete smaak verkregen. Hoewel beide vaste stoffen in het water "verdwijnen", en de laatste een verandering in smaak of geleidbaarheid ondergaat, treedt er geen reactie op tussen de opgeloste stof en het oplosmiddel..

Zout (gewoonlijk natriumchloride), bestaat uit Na-ionen+ en Cl-. In water worden deze ionen gesolvateerd door watermoleculen; maar de ionen ondergaan geen reductie of oxidatie.

Hetzelfde gebeurt met de sucrose- en fructosemoleculen in suiker, die hun chemische bindingen niet verbreken wanneer ze in wisselwerking staan ​​met water..

Kristallisatie

Hier verwijst de term kristallisatie naar de langzame vorming van een vaste stof in een vloeibaar medium. Terugkerend naar het voorbeeld van suiker, wanneer de verzadigde oplossing aan de kook wordt gebracht en vervolgens wordt gelaten om te rusten, krijgen de sucrose- en fructosemoleculen voldoende tijd om zich goed te rangschikken en zo grotere kristallen te vormen..

Dit proces is omkeerbaar als er weer warmte wordt toegevoerd. In feite is het een veel gebruikte techniek om gekristalliseerde stoffen te zuiveren van onzuiverheden die in het medium aanwezig zijn..

Neon lichten

Neon lichten. Bron: Pexels

In neonlampen worden gassen (waaronder kooldioxide, neon en andere edelgassen) verwarmd door middel van een elektrische ontlading. Gasmoleculen worden geëxciteerd en ondergaan elektronische overgangen die straling absorberen en uitzenden terwijl de elektrische stroom onder lage druk door het gas gaat..

Hoewel de gassen ioniseren, is de reactie omkeerbaar en keren ze praktisch terug naar hun oorspronkelijke toestand zonder de vorming van producten. Neonlicht is uitsluitend rood, maar in de populaire cultuur wordt dit gas ten onrechte aangeduid voor alle lichten die met deze methode worden geproduceerd, ongeacht kleur of intensiteit..

Fosforescentie

Fosforescerend ornament. Bron: Lưu Ly [publiek domein], van Wikimedia Commons
Op dit punt kan er een discussie ontstaan ​​tussen de vraag of fosforescentie meer verband houdt met een fysische of chemische verandering..

Hier is de emissie van licht langzamer na absorptie van hoogenergetische straling, zoals ultraviolet. De kleuren zijn het product van deze lichtemissie door de elektronische overgangen binnen de moleculen waaruit het ornament bestaat (bovenste afbeelding).

Enerzijds interageert licht chemisch met het molecuul, waarbij het zijn elektronen opwekt; en aan de andere kant, als het licht eenmaal in het donker wordt uitgezonden, vertoont het molecuul geen enkele verbreking van zijn bindingen, wat wordt verwacht van alle fysieke interactie.

We spreken dan van een omkeerbare fysisch-chemische verandering, want als het ornament in zonlicht wordt geplaatst, neemt het weer ultraviolette straling op, die het vervolgens langzaam en met minder energie in het donker afgeeft..

Referenties

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 december 2018). Voorbeelden van fysieke veranderingen. Hersteld van: thoughtco.com
  2. Roberts, Calia. (11 mei 2018). 10 soorten fysieke verandering. Wetenschappelijk. Hersteld van: sciencing.com
  3. Wikipedia. (2017). Lichamelijke veranderingen. Hersteld van: en.wikipedia.org
  4. Clackamas Community College. (2002). Onderscheid tussen chemische en fysische veranderingen. Hersteld van: dl.clackamas.edu
  5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
  6. Door Surbhi S. (7 oktober 2016). Verschil tussen fysieke verandering en chemische verandering. Hersteld van: keydifferences.com

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.