ФИЗИЧЕСКИ ПРОМЕНИ: ВИДОВЕ И ТЕХНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2025

На физически промени са тези, в които се наблюдава промяна в нивото на техниката, без необходимостта да промени своето естество; тоест, без да има разкъсвания или образуване на химически връзки. Следователно, ако приемем вещество А, то трябва да има същите химични свойства преди и след физическата промяна.

Без физически промени разновидностите на формите, които определени обекти могат да придобият, не биха съществували; светът би бил статично и стандартизирано място. За да се случат те, е необходимо действието на енергия върху материята, било то в режим на топлина, радиация или налягане; налягане, което може да се упражнява механично със собствените ни ръце.

Дърводелски магазин. Източник: Pixabay

Например в дърводелска работилница можете да наблюдавате физическите промени, които дървото претърпява. Триони, четки, канали и дупки, пирони и др. Са основни елементи, така че дървото от блок и чрез дограмни техники да бъде превърнато в произведение на изкуството; като мебел, решетка или резбована кутия.

Ако дървесината се счита за вещество А, тя по същество не претърпява химическа трансформация след завършване на мебелите (дори ако повърхността й е подложена на химическа обработка). Ако тази мебелна част се раздробява на шепа дървени стърготини, молекулите в дървесината ще останат непроменени.

Практически молекулата на целулозата на дървото, от което е изсечена дървесината, не променя структурата си през целия този процес.

Ако мебелите бяха подпалени, молекулите му биха реагирали с кислорода във въздуха, разграждайки се на въглерод и вода. В тази ситуация ще има химическа промяна, тъй като след изгарянето свойствата на остатъците ще бъдат различни от тези на мебелите.

Видове химически промени и техните характеристики

необратим

Дървесината в предишния пример може да претърпи физически промени в размера. Може да бъде ламиниран, нарязан, кантиран и т.н., но никога не увеличен по обем. В този смисъл дървесината може да увеличи площта си, но не и обема си; което, напротив, постоянно се намалява, тъй като се работи в работилницата.

След като бъде нарязан, той не може да бъде върнат в първоначалната си форма, тъй като дървото не е еластичен материал; с други думи, претърпява необратими физически промени.

При този тип промяна материята, въпреки че не изпитва никаква реакция, не може да се върне в първоначалното си състояние.

Друг по-колоритен пример е игра с жълт и синкав пластилин. Когато ги омесите заедно и след като им придадете формата на топка, цветът им става зелен. Дори и да имате калъп, с който да ги върнете в първоначалната си форма, ще имате две зелени ленти; синьо и жълто вече не можеха да се разделят.

В допълнение към тези два примера също могат да се разгледат духащите мехурчета. Колкото повече се издуха, толкова се увеличава обемът на тях; но веднъж свободен, не може да се извлича въздух за намаляване на техния размер.

обратим

Въпреки че не се поставя акцент върху адекватното им описание, всички промени в състоянието на материята са обратими физически промени. Те зависят от налягането и температурата, както и от силите, които държат частиците заедно.

Например кубче лед в охладител може да се стопи, ако се остави да стои извън фризера. След известно време течната вода замества леда в малкото отделение. Ако същият този охладител бъде върнат във фризера, течната вода ще загуби температура, докато замръзне и отново не се превърне в кубче лед.

Явлението е обратимо, тъй като се случва поглъщането и отделянето на топлина от водата. Това е вярно без значение къде се съхранява течната вода или лед.

Основната характеристика и разлика между обратима и необратима физическа промяна е, че в началото веществото (водата) се разглежда само по себе си; докато във втория се разглежда физическият вид на материала (дърво, а не целулози и други полимери). И в двете обаче химическата природа остава постоянна.

Понякога разликата между тези типове не е ясна и е удобно в такива случаи да не се класифицират физическите промени и да се третират като едно цяло.

Примери за физически промени

В кухнята

Вътре в кухнята се извършват безброй физически промени. Приготвянето на салата е наситено с тях. Доматите и зеленчуците се нарязват по желание, променяйки необратимо първоначалните им форми. Ако към тази салата се добави хляб, той се нарязва на филийки или парчета от хляб селски хляб и се намазва с масло.

Помазването с хляб и масло е физическа промяна, тъй като ароматът му се променя, но молекулярно остава непроменен. Ако друг хляб се препече, той ще придобие по-интензивна сила, аромат и цветове. Този път се казва, че е имало химическа промяна, защото няма значение дали този тост е студен или не: никога няма да възвърне първоначалните си свойства.

Храните, които са хомогенизирани в блендера, също представляват примери за физически промени.

От сладката страна, когато шоколадът се разтопи, се наблюдава, че той преминава от твърдо в течно състояние. Приготвянето на сиропи или сладкиши, които не включват използването на топлина, също влизат в този вид промени в материята.

Надуваеми замъци

В детска площадка в ранните часове някои платна се наблюдават на пода, инертни. След няколко часа те се налагат като замък с много цветове, където децата скачат вътре.

Тази рязка промяна в обема се дължи на огромната маса въздух, издухан вътре. След като паркът е затворен, замъкът е обезвъздушен и спасен; следователно, това е обратима физическа промяна.

Стъклени занаяти

Стъклени занаяти. Източник: Pixabay

Стъклото при високи температури се топи и може свободно да се деформира, за да му придаде всякакъв дизайн. На изображението по-горе например можете да видите как се формира стъклен кон. След като стъклената паста изстине, тя ще се втвърди и орнаментът ще бъде завършен.

Този процес е обратим, тъй като като се приложи отново температура, може да му се придадат нови форми. Много стъклени орнаменти са създадени с тази техника, която е известна като издухване на стъкло.

Диамантено рязане и минерална облицовка

Изрязан диамант. Източник: Роман Кьолер, от Wikimedia Commons При рязане на диамант той претърпява постоянни физически промени с цел увеличаване на повърхността, която отразява светлината. Този процес е необратим и придава на грубия диамант добавена и прекомерна икономическа стойност.

Също така в природата можете да видите как минералите приемат повече кристални структури; тоест те се сблъскват през годините.

Това се състои от продукт на физическа промяна на пренареждане на йони, съставляващи кристалите. Изкачвайки планина, например, човек може да намери повече фасетирани кварцови камъни от други.

Разтваряне

Когато се разтвори твърдо разтворимо във вода, като сол или захар, се получава разтвор със съответно солен или сладък вкус. Въпреки че и двете твърди частици "изчезват" във водата и последната претърпява промяна във вкуса или проводимостта си, между разтвореното и разтворителя не възниква реакция.

Солта (обикновено натриев хлорид), се състои от Na ⁺ и Cl ^- йони. Във водата тези йони се солватират от водни молекули; но йоните не се подлагат нито на редукция, нито на окисляване.

Същото се отнася и за молекулите на захарозата и фруктозата в захарта, които не нарушават нито една от техните химични връзки, когато взаимодействат с водата.

кристализиране

Тук терминът кристализация се отнася до бавното образуване на твърдо вещество в течна среда. Връщайки се към примера на захарта, когато наситен разтвор се нагрява до кипене, след което се оставя да почива, молекулите на захарозата и фруктозата се дава достатъчно време да се подредят правилно и така да образуват по-големи кристали.

Този процес е обратим, ако отново се подава топлина. Всъщност това е широко използвана техника за пречистване на кристализирани вещества от примеси, присъстващи в средата.

Неонови светлини

Неонови светлини. Източник: Pexels

В неонови светлини газовете (включително въглероден диоксид, неонови и други благородни газове) се нагряват чрез електрически разряд. Газовите молекули се възбуждат и претърпяват електронни преходи, които поглъщат и излъчват радиация, докато електрическият ток преминава през газа при ниско налягане.

Въпреки че газовете йонизират, реакцията е обратима и практически се връща в първоначалното си състояние без образуването на продукти. Неоновата светлина е изключително червена на цвят, но в популярната култура този газ е неправилно обозначен за всички светлини, произведени по този метод, независимо от цвета или интензитета.

фосфоресценция

Фосфоресциращ орнамент. Източник: Lưu Ly, от Wikimedia Commons В този момент може да възникне дебат между това дали фосфоресценцията е по-свързана с физическа или химическа промяна.

Тук излъчването на светлина е по-бавно след поглъщането на високоенергийно излъчване, като ултравиолетово. Цветовете са продукт на това излъчване на светлина, причинено от електронни преходи в молекулите, съставляващи орнамента (горно изображение).

От една страна, светлината химически взаимодейства с молекулата, възбуждайки нейните електрони; и от друга страна, след като светлината се излъчва в тъмнината, молекулата не показва разкъсване на връзките си, което се очаква от всички физически взаимодействия.

Тогава говорим за обратима физикохимична промяна, тъй като ако орнаментът бъде поставен на слънчева светлина, той реабсорбира ултравиолетово лъчение, което след това ще изпуска в тъмното бавно и с по-малко енергия.

Препратки

1. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (31 декември 2018 г.). Примери за физически промени. Възстановено от: thinkco.com
2. Робъртс, Калия. (11 май 2018 г.). 10 вида физическа промяна. Sciencing. Възстановено от: sciaching.com
3. Wikipedia. (2017). Физически промени. Възстановено от: en.wikipedia.org
4. Clackamas Community College. (2002 г.). Разграничение между химичните и физическите промени. Възстановена от: dl.clackamas.edu
5. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
6. От Surbhi S. (07 октомври 2016 г.). Разлика между физическа промяна и химическа промяна. Възстановена от: keydifferences.com