Das Chemische Veränderungen sind die Modifikationen, die in Substanzen oder Materie durch chemische Reaktionen auftreten. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie irreversibel sind, da sie die Bildung neuer Bindungen beinhalten, die Energie oder andere Reaktionen benötigen, um ihre Auswirkungen umzukehren..
Das Leben und seine Biochemie bestehen zum Beispiel aus ständigen chemischen Veränderungen, die eine Vielzahl von Reaktionen aufzeigen, die in Lebewesen stattfinden. Das Ergebnis ist das Wachstum, die Entwicklung und die Alterung von pflanzlichen und tierischen Geweben; Das ist bekanntlich wissenschaftlich und thermodynamisch ein irreversibler Prozess.
Deshalb finden wir bei Lebewesen, von Wirbellosen bis zu Wirbeltieren, chemische Veränderungen, selbst wenn sie ihre Nahrung zu sich nehmen, da sie enzymatische Reaktionen verwenden, um sie abzubauen und die Energie und das chemische Material zu nutzen, die sie aus ihnen extrahieren..
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Eine der Hauptmerkmale, um sie in der Natur zu erkennen, besteht darin, zu beobachten, ob eine Farbänderung auftritt oder ob ein bestimmter Geruch erzeugt wird. So wird in den Jahreszeiten geschätzt, wie die Bäume allmählich beginnen, die Farbe ihrer Blätter zu ändern; in ihnen reagieren Chlorophyll und seine natürlichen Pigmente chemisch.
Die Rötung der Blätter im Herbst ist ein sehr deutliches Beispiel für eine chemische Veränderung. In Verbindung mit dem Leben tarnen sich Tintenfische und Chamäleons dank einer Reihe chemischer Reaktionen, an denen die Zellen ihrer Haut beteiligt sind. Im Gegensatz zu Blättern können sie jedoch Farbänderungen durch andere Reaktionen umkehren, die die Tarnung „deaktivieren“.
Die unterschiedlichen Farben des Himmels und der Wolken sind jedoch nicht das Produkt chemischer, sondern physikalischer Veränderungen: die Raleigh-Streuung. Das Aufhellen von Kleidung und das Entfernen ihrer Flecken sowie das Färben von Kleidung mit Farbstoffen sind chemische Veränderungen..
Es wurde erwähnt, dass die Änderung der Farbe und des Geruchs zwei der Hauptmerkmale sind, dass eine chemische Änderung aufgetreten ist, und dass daher ein Phänomen aufgetreten ist, das eine oder mehrere chemische Reaktionen beinhaltet..
Als nächstes werden andere wichtige Eigenschaften angesprochen, die es uns ermöglichen, sie direkt mit unseren Sinnen zu erfassen. Je mehr Eigenschaften wahrgenommen werden können, desto wahrscheinlicher ist es, dass wir vor einer chemischen und nicht vor einer physikalischen Veränderung stehen.
Eine chemische Veränderung geht mit einer Zunahme (exotherme Reaktion) oder Abnahme (endotherme Reaktion) der Temperatur einher; das heißt, wenn Wärme erzeugt wird oder wenn im Gegenteil das Gefühl von Kälte erhalten wird. Manchmal erfolgt die Wärmeabgabe auch parallel zum Auftreten von Licht.
Die Bildung von Gasen steht in direktem Zusammenhang mit Geruchsveränderungen. Wenn sich in einem flüssigen Medium Gas bildet, wird ein Blasenbildung beobachtet, was auf eine chemische Veränderung hinweist.
Dies liegt daran, dass es Moleküle mit hohem Dampfdruck gibt, die leicht durch die Luft transportiert werden können, oder an der Freisetzung kleiner Moleküle wie CO.zwei, H.zweiS, CH4, ODERzwei, usw., die Endprodukte bestimmter Reaktionen sind.
Wenn die Reaktionen in einem flüssigen Medium stattfinden und die Bildung eines Niederschlags unabhängig von seiner Farbe oder Textur zu beobachten beginnt, soll eine chemische Veränderung aufgetreten sein. Ebenso könnte es der Fall sein, dass sich zwei Gase vermischen und Asche oder Salze bilden.
Obwohl es reversible Reaktionen gibt, die ein Gleichgewicht herstellen können, sind die Änderungen, die mit den bisher für sich beschriebenen Eigenschaften erzeugt werden, irreversibel. Sie brauchen andere Reaktionen oder Energie jeglicher Art, um einzugreifen und ihre Auswirkungen umzukehren. Und trotzdem ist es in vielen Fällen praktisch unmöglich.
Diese Irreversibilität wird bei einer Änderung der Zusammensetzung oder bei der Verschlechterung der Materie beobachtet. Zum Beispiel kann ein Baum, der in Flammen brennt und in Asche endet, dessen endgültige Zusammensetzung sich von der des Baumes unterscheidet, die chemische Veränderung, die auf irgendeine Weise stattgefunden hat, nicht rückgängig machen. Es sei denn, die Zeit könnte zurückgedreht werden.
Chemische Veränderungen selbst unterliegen keiner Klassifizierung: Sie werden mit unseren Sinnen wahrgenommen und es kann gefolgert oder untersucht werden, welche Arten von chemischen Reaktionen stattfinden. Daher sind solche Änderungen auf eine Gruppe anorganischer, organischer oder biochemischer Reaktionen zurückzuführen..
Wenn von anorganischen "Veränderungen" gesprochen wird, wird gesagt, dass keine Kohlenstoffgerüstverbindung beteiligt ist, sondern alle Übergangsmetallkomplexe; Oxide, Sulfide, Hydride, Nitride, Halogene, unter anderem Verbindungen.
Währenddessen sind an den organischen und biochemischen Veränderungen Kohlenstoffverbindungen beteiligt, mit dem Unterschied, dass erstere normalerweise außerhalb von Organismen (mit Ausnahme der von Arzneimitteln durchgeführten Reaktionen) und letztere innerhalb von Organismen (in Bezug auf Enzyme, Metabolismus, Biomoleküle) auftreten..
Die Papiere verlieren mit der Zeit ihr Weiß und werden gelblich oder braun. Dieser Prozess beruht auf der Oxidation seiner Polymere, insbesondere von Lignin, die zusammen mit Cellulose Sauerstoffatome enthalten, die ihre intermolekularen Wechselwirkungen schwächen..
Feuerwerkskörper stellen eine Verbrennungsreaktion dar, bei der eine Mischung aus Treibmitteln, Kaliumnitrat, Kohlenstoff und Schwefel verbrennt, während die Metallsalze, die die resultierenden Explosionen mit Farben imprägnieren, elektronisch angeregt werden..
Karies erzeugt aufgrund ihrer Demineralisierung eine Farbveränderung in den Zähnen, die durch die Säuren verursacht wird, die entstehen, wenn Mikroorganismen Saccharose aus der Nahrung verdauen. Zahnschmelz, der aus einer mineralogischen Matrix von Calciumphosphaten besteht, verliert seine Ionen mit zunehmendem Säuregehalt und fortschreitender Hohlraumbildung..
Die Eutrophierung von Seen fördert das Wachstum von Algen, die aufgrund einer Änderung der chemischen Eigenschaften des Wassers ihre Oberfläche grün bedecken. Veränderungen, die für die Wasserfauna sichtbar und negativ sind.
Die Alka-Seltzer setzen in Wasser gelöste Blasen frei, die ihr Aufbrausen zeigen. Die Gase sind auf CO zurückzuführenzwei erzeugt durch die Auflösung von NaHCO3, zusammen mit den Zitronen- und Acetylsalicylsäuren, die in der verdichteten Tablette enthalten sind.
Wenn wir schwitzen, ist es früher oder später unvermeidlich, unangenehme Gerüche unter den Armen, auf der Haut oder an den Füßen wahrzunehmen. Diese schlechten Gerüche sind auf flüchtige organische Moleküle zurückzuführen, die von Mikroorganismen synthetisiert werden, und weisen darauf hin, dass eine chemische Veränderung stattgefunden hat..
Die organische Zersetzung von Lebewesen oder Nahrungsmitteln sind chemische Veränderungen, die eine Reihe komplexer Reaktionen beinhalten. Schlechte Gerüche gehen mit einer Veränderung der Zusammensetzung sowie der Farbe einher. Zum Beispiel zeigen faule Früchte wie Bananen und Avocados all diese Eigenschaften..
Es handelt sich zwar formal um eine physikalische Reaktion, ohne chemische Bindungen aufzubrechen, jedoch unter aufeinanderfolgender Beteiligung eines Gleichgewichts zwischen den H-SpezieszweiCO3 und COzwei, Der Ausbruch der Coca-Cola-Minze kann als Referenz verwendet werden, um andere Explosionen zu erkennen, die möglicherweise rein chemisch sind.
Pfefferminze bietet Keimbildungsstellen für die Bildung kleiner CO-Blasen.zwei, die einen Teil des CO absorbierenzwei gelöst durch Störung seiner Wechselwirkungen mit Wassermolekülen. Somit ist der COzwei gelöst konzentriert es sich in mehreren kleinen Blasen, die der durch Zucker und andere Verbindungen verursachten zunehmenden Oberflächenspannung des Wassers entgegenwirken.
Das Ergebnis ist, dass das CO Blasen bildetzwei Sie entkommen dem Ziehen des Wassers, das sie nicht "freigeben" will. Dies führt dazu, dass der charakteristische Schaum dieser Pfefferminzausschläge auftritt, wie im obigen Bild gezeigt..
Explosionen sind normalerweise sehr heftige Verbrennungsreaktionen, bei denen Rauch, Licht und Wärme abgegeben werden. Überall dort, wo eine Explosion auftritt, stehen Sie vor einer chemischen Veränderung.
Holz besteht im Wesentlichen aus Cellulose und Lignin, beides organische Polymere. Seine Kohlenstoffatome reagieren heftig mit dem Luftsauerstoff und verursachen CO und CO.zwei, abhängig davon, wie vollständig die Verbrennung ist und wie stark die Sauerstoffversorgung ist.
Dies ist eine chemische Veränderung, da die Polymere im Holz zusätzlich zur Freisetzung von Wärme, Licht und Rauch nicht in ihren Ausgangszustand zurückkehren können..
Die Rötung oder Bräunung unserer Haut unter intensiver Sonne weist darauf hin, dass sich ihre Zusammensetzung aufgrund der Reaktion des in den Zellen enthaltenen Melanins, das oxidiert und sich zersetzt, verändert hat.
Ausgehend vom Purpurkohlsaft kann ein Experiment durchgeführt werden, um Farbveränderungen als Funktion des pH-Werts zu zeigen. Es ist leicht in jedem Labor oder jeder Küche zu reproduzieren.
Wenn dieser Saft in verschiedene Reagenzgläser gegeben wird, werden diese gekennzeichnet und verschiedene Substanzen hinzugefügt, von sauer (Essig) bis alkalisch (Waschmittel). Es gibt eine Reihe von Farben (oberes Bild)..
Dies liegt daran, dass Purpurkohlsaft natürliche Säure-Base-Indikatoren enthält, die auf Änderungen des pH-Werts reagieren. Je saurer die Lösung, desto röter erscheint sie; und wenn es im Gegenteil sehr einfach ist, wird es gelblich.
Wenn ein Ei gebraten oder gekocht wird, lassen wir die Hitze seine Proteine denaturieren, brechen seine Bindungen und bilden andere, während sie ihre ursprüngliche Struktur verlieren..
Lederfarben können durch Luftsauerstoff und UV-Strahlung verblassen, wodurch die chemischen Bindungen zwischen den Farbstoffen und dem organischen Material aufbrechen..
Die bei Brot und Süßigkeiten beobachtete Farbveränderung sowie die offensichtliche Volumenvergrößerung im Vergleich zu rohem Teig weisen auf mehrere chemische Veränderungen hin.
Erstens durch die durch Hefe und Backpulver verursachte Hebung; und zweitens durch die Maillard-Reaktion, bei der Proteine und Zucker miteinander reagieren, um die Mischung golden zu machen..
Metalle rosten, so dass sie ihren Glanz verlieren, sich verdunkeln und zu korrodieren beginnen, wenn die gebildeten Oxidschichten nicht mehr am Metallinneren haften oder sich mit diesem verbinden können. Die repräsentativste Korrosion ist die von Eisen aufgrund der charakteristischen braunen Farbe seines Oxids.
In den Batterien oder Zellen treten chemische Reaktionen auf, die Elektrizität erzeugen, elektrische Ströme, die durch einen externen Stromkreis fließen und deren Geräte aktivieren. Im Wesentlichen verliert die Anode Elektronen (Oxidation), diese Elektronen aktivieren das Gerät (Fernbedienung, Telefon, Uhr, Zeiger usw.) und landen dann an der Kathode (Reduktion).
Wenn uns eine Mücke beißt und wir sie sofort oder innerhalb weniger Minuten töten, werden wir feststellen, dass das Blut hellrot ist. Wenn in der Zwischenzeit einige Stunden vergehen und wir dieselbe Mücke töten, werden wir feststellen, dass das Blut dunkel ist und sogar Brauntöne aufweist.
Diese Farbänderung weist darauf hin, dass das Blut innerhalb der Mücke chemische Reaktionen erfahren hat..
Eine der beeindruckendsten chemischen Veränderungen ist die berühmte Joduhrreaktion. Es wird so genannt, weil seine Geschwindigkeit durch Modifizieren der Konzentration der Reaktanten gesteuert werden kann. Die Reaktion endet, wenn eine intensive, sehr dunkelblaue Farbe erscheint, die in starkem Kontrast zu der anfänglich beobachteten Transparenz steht..
Diese Farbe (oberes Bild) ist auf Wechselwirkungen zwischen Stärke und dem Anionenkomplex I zurückzuführen3-. Eine seiner Versionen startet mit Iodate, IO3-, und Bisulfit, HSO3-::
IO3- + 3HSO3- → I.- + 3HSO4-
Das i- reagiert mit dem IO3- des Mediums zur Erzeugung von Jod:
IO3- + 5I- + 6H+ → 3Izwei + 3HzweiODER
Und das wiederum reagiert mit mehr Bisulfit:
ichzwei + HSO3- + H.zweiO → 2I- + HSO4- + 2H+
Sobald das HSO vorbei ist3-, Die zweite Reaktion wird überwiegen, bis ein Überschuss an I vorliegtzwei, welches sich dem Ich anschließen wird- das Ich bilden3-. Und schließlich das Ich3- interagiert mit Stärkemolekülen, die die Lösung verdunkeln.
Wieder und schließlich wird eine bestimmte chemische Reaktion genannt, jedoch mit Veränderungen, die zu sichtbar sind, um nicht berücksichtigt zu werden: Elefantenzahnpasta (oberes Bild). In bestimmten Videos ist die Schaummenge so hoch, dass Sie einem Elefanten buchstäblich den Mund bürsten können.
Diese Reaktion basiert auf der katalytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid H.zweiODERzwei (Wasserstoffperoxid) mit Iodidionen, I.-, aus löslichen Salzen wie NaI oder KI. Die erste Reaktion, die auftritt, ist gemäß der folgenden chemischen Gleichung:
H.zweiODERzwei + ich - → H.zweiO + IO -
Die IO-Spezies - reagiert anschließend mit dem H.zweiODERzwei in einer zweiten Reaktion:
IO - + H.zweiODERzwei → H.zweiO + O.zwei + ich -
Wo Katalysator I regeneriert wird - (nicht verbraucht).
Beachten Sie, dass die Endprodukte H sindzweiOder ichzwei. Wenn dem Reaktionsgemisch Waschmittel und Farbstoffe zugesetzt werden, schäumt das Wasser zusammen mit dem Sauerstoff heftig auf, was durch den Behälter aufsteigt und gegen die Schwerkraft nach oben schießt..
Beim Verbrennen von Papier entstehen Kohlendioxid, Wasserdampf und Asche. Diese drei Substanzen unterscheiden sich chemisch von der ersten Substanz, es handelt sich also um eine chemische Veränderung.
Wenn ein Apfel gehackt und im Freien gelassen wird, ändert er sich von einer elfenbeinfarbenen zu einer braunen oder ockerfarbenen Farbe. Dies nennt man Oxidation..
Wenn Lebensmittel verderben, tritt eine chemische Veränderung auf. Zum Beispiel durchlaufen faule Eier einen Zersetzungsprozess, der dazu führt, dass sie Farbe und Geruch ändern..
Joghurt ist das Ergebnis einer chemischen Veränderung, an der Milch und bestimmte Bakterien beteiligt sind, wie z Streptococcus thermophilus und der Lactobacilli bulgaricus.
Wenn eine Flasche Champagner oder ein Erfrischungsgetränk geöffnet wird, wird ein Sprudeln beobachtet. Dieses Sprudeln bedeutet, dass die Kohlensäure im Getränk abgebaut ist und das Kohlendioxid freigesetzt wird..
Die Herstellung von Wein aus Trauben ist ein Fermentationsprozess. Dies ist ein Beispiel für eine anaerobe chemische Reaktion, bei der Zucker in Ethylalkohol und Kohlendioxid umgewandelt wird..
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