Примеры химических реакций в быту. Физические и химические явления
В зависимости от соотношения графита и глины получают грифель различной мягкости чем больше графита, тем более мягкий грифель. В состав грифелей цветных карандашей входят каолин, тальк, стеарин (широкому кругу людей он известен как материал для изготовления свечей) и стеарат кальция (кальциевое мыло).
Спички Спички изготавливаются в соответствии с ГОСТом Спичечная соломка во избежание её тления пропитывается 1,5%- ным раствором ортофосфорной кислоты, а затем парафинируется (окунается в расплавленный парафин).ГОСТом
Стекло Стекло материал аморфно-кристаллитной структу ры, получаемый путем переохлаждения расплава. С постепенным увеличением вязкости стекло приобре тает механические свойства твердых тел. Процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное обратимый: при повышении температуры стекло постепенно размягчается, переходя вначале в вязкое, а затем в жидкое состояние; этот процесс лежит в основе формования изделий.
Некоторые другие оксиды - алюминия, магния, используемые для повышения физических свойств стекла, включая сопротивление к атмосферным загрязнениям. В окрашенное в массе стекло могут быть включены другие оксиды металлов. Состав: кварц - сырье, в виде песка (70-72%); сода, катализатор реакции, карбонат и сульфат (около 14%); известь, стабилизатор, в твердой форме (около 10%);
Состав: Один из вариантов химического состава твёрдого мыла C 17 H 35 COONa (жидкого C 17 H 35 COOK). Современные жидкие мыла представляют собой водные растворы синтетических ионных или неионогенных поверхностно-активных веществ с добавлением консервантов, отдушек, красителей, солей для контроля вязкости, добавок для связывания ионов кальция и магния и т. д.. При охлаждении клеевого мыла получается хозяйственное мыло. Твёрдое мыло содержит % основного вещества, 0,1 0,2 % свободной щелочи, 1 2 % свободных карбонатов Na или К, 0,5 1,5 % нерастворимого в воде остатка.
Французским химик Шеврель открыл стеариновую, пальмитиновую и олеиновую кислоты, как продукты разложения жиров при их омылении водой и щелочами. В производстве мыла давно используют канифоль, которую получают при переработке живицы хвойных деревьев. Введение канифоли в больших количествах делает мыло мягким и липким. Кроме использования мыла в качестве моющего средства оно широко применяется при отделке тканей, в производстве косметических средств, для изготовления полировочных составов и водоэмульсионных красок.
Лучше всего, если место хранения такого рода средств будет вынесено за пределы собственно жилых помещений. Таким местом может стать, например, застекленная лоджия. Обязательное условие – располагать препараты бытовой химии на недосягаемом расстоянии от рук детей.
Ко всему прочему, имейте в виду, что все эти «услужливые помощники», вся эта химия в быту, при некоторых, безусловно, неоспоримых достоинствах, опасны тем, что любой из них может оказаться для вас или ваших близких аллергеном. Вот это обстоятельство, пожалуй, является самым главным и предопределяет необходимость аккуратного их использования.
Физические и химические явления
Проводя опыты и наблюдения, мы убеждаемся, что вещества могут изменяться.
Изменения веществ, которые не ведут к образованию новых веществ (с иными свойствами), называют физическими явлениями.
1. Вода при нагревании может переходить в пар, а при охлаждении – в лед .
2.Длина медных проводов изменяется летом и зимой: увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении.
3.Объем воздуха в шаре увеличивается в теплом помещении.
Изменения с веществами произошли,но при этом вода осталась водой, медь – медью, воздух – воздухом.
Новых веществ, несмотря на их изменения, не образовалось.
Опыт
1. Закроем пробирку пробкой со вставленной в нее трубкой
2. Опустим конец трубки в стакан с водой. Рукой нагреем пробирку. Объем воздуха в ней увеличивается, и часть воздуха из пробирки выходит в стакан с водой (выделяются пузырьки воздуха).
3. При охлаждении пробирки объем воздуха уменьшается, и вода входит в пробирку.
Вывод. Изменения объема воздуха – физическое явление.
Задания
Приведи 1–2 примера происходящих с веществами изменений, которые можно назвать физическим явлением. Запиши примеры в тетради.
Химическое явление (реакция) – явление, при котором образуются новые вещества.
А по каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция ? При некоторых химических реакциях происходит выпадение осадка. Другие признаки – изменение цвета исходного вещества, изменение его вкуса, выделение газа, выделение или поглощение тепла и света.
Примеры таких реакций рассмотри в таблице
Признаки химических реакций |
||||
Изменение цвета исходного вещества |
Изменение вкуса исходного вещества |
Выпадение осадка |
Выделение газа |
Появление запаха |
Реакция |
Признак |
Изменение цвета |
|
Изменение вкуса |
|
Выделение газа |
В живой и неживой природе постоянно протекают различные химические реакции. Наш с тобой организм тоже настоящая фабрика химических превращений одних веществ в другие.
Понаблюдаем за некоторыми химическими реакциями.
Опыты с огнем самостоятельно проводить нельзя!!!
Опыт 1
Подержим над огнем кусочек белого хлеба, содержащего органические вещества.
Наблюдаем:
1. обугливание, то есть изменение цвета;
2. появление запаха.
Вывод . Произошло химическое явление (образовалось новое вещество - уголь)
Опыт 2
Приготовимстаканчик с крахмалом. Добавим немного воды, перемешаем. Затем капнемраствором йода.
Наблюдаем признак реакции: изменение цвета (посинение крахмала)
Вывод. Произошла химическая реакция. Крахмал превратился в другое вещество.
Опыт 3
1. Разведем в стакане небольшое количество питьевой соды.
2. Добавим туда несколько капель уксуса (можно взять сок лимона или раствор лимонной кислоты).
Наблюдаем выделение пузырьков газа.
Вывод. Выделение газа – один из признаков химической реакции.
Некоторые химические реакции сопровождаются выделением тепла.
Задания
Помести в стеклянную баночку (или стакан) несколько кусочков сырого картофеля. Добавь к ним перекись водорода из домашней аптечки. Объясни, по какому признаку можно определить, что произошла химическая реакция.
Физические изменения не связаны с химическими реакциями и созданием новых продуктов, например, таяние льда. Как правило, такие преобразования являются обратимыми. Кроме примеров физических явлений, в природе и в повседневной жизни встречаются также химические трансформации, при которых образуются новые продукты. Такие химические явления (примеры будут рассмотрены в статье) являются необратимыми.
Химические изменения
Химические изменения можно рассматривать как любое явление, которое позволяет ученым измерять химические свойства. Многие реакции также являются примерами химических явлений. Хотя не всегда легко сказать, что произошло именно химическое изменение, есть некоторые контрольные признаки. Что такое химические явления? Приведем примеры. Это может быть изменение цвета вещества, температуры, образование пузырьков или (в жидкостях) выпадение осадка. Можно привести следующие примеры химических явлений в жизни:
- Ржавчина на железе.
- Сжигание древесины.
- Метаболизм пищи в организме.
- Смешивание кислоты и щелочи.
- Приготовление яйца.
- Переваривание сахара амилазой в слюне.
- Смешивание в выпечке соды и уксуса для получения газообразного диоксида углерода.
- Выпекание пирога.
- Гальванизация металла.
- Батарейки.
- Взрыв фейерверков.
- Гниющие бананы.
- Образование молочно-кислых продуктов.
И это далеко не весь список. Можно рассмотреть некоторые из этих пунктов более подробно.
Наружный огонь с использованием дерева
Огонь - это тоже пример химического явления. Это быстрое окисление материала в экзотермическом химическом процессе горения, высвобождение тепла, света и различных продуктов реакции. Огонь является горячим, потому что происходит конверсия слабой двойной связи в молекулярном кислороде O 2 к более сильным связям в продуктах сгорания углекислого газа и воды. Выделяется большая энергия (418 кДж на 32 г O 2); энергии связи топлива играют лишь второстепенную роль здесь. В определенный момент реакции горения, называемой точкой воспламенения, образуются пламя.
Это видимая часть огня, которая состоит в основном из двуокиси углерода, водяного пара, кислорода и азота. Если температура достаточно высокая, газы могут стать ионизированными для получения плазмы. В зависимости от того, какие вещества загораются и какие примеси подаются снаружи, цвет пламени и интенсивность огня будут разными. Огонь в его наиболее распространенной форме может привести к пожару, который может нанести физический ущерб при горении. Огонь является важным процессом, который затрагивает экологические системы по всему миру. Положительные эффекты пожара включают стимулирующий рост и поддержание различных экологических систем.
Ржавчина
Так же, как и огонь, процесс ржавления является также окислительным процессом. Вот только не таким быстропротекающим. Ржавчина представляет собой оксид железа, обычно красный оксид, образованный окислительно-восстановительной реакцией железа и кислорода в присутствии воды или воздуха. Несколько форм ржавчины различаются как визуально, так и спектроскопией и формируются при разных обстоятельствах. Учитывая достаточное время, кислород и воду, всякая масса железа в конечном итоге полностью превращается в ржавчину и разлагается. Поверхностная ее часть является шелушащейся и рыхлой, и она не защищает подстилающее железо, в отличие от образования патины на медных поверхностях.
Такой пример химического явления, как ржавление, является общим термином для коррозии железа и его сплавов, таких как сталь. Многие другие металлы подвергаются аналогичной коррозии, но полученные оксиды обычно не называются ржавчиной. Существуют другие формы этой реакции как результат реакции между железом и хлоридом в среде, лишенной кислорода. Примером может служить арматура, используемая в подводных бетонных столбах, которая генерирует зеленую ржавчину.
Кристаллизация
Еще одним примером химического явления является кристаллический рост. Это процесс, в котором ранее существовавший кристалл становится больше по мере увеличения количества молекул или ионов в их положениях в кристаллической решетке. Кристалл определяется как атомы, молекулы или ионы, расположенные в упорядоченном повторяющемся образце, кристаллической решетке, распространяющейся во всех трех пространственных измерениях. Таким образом, рост кристаллов отличается от роста капли жидкости тем, что во время роста молекулы или ионы должны попадать в правильные положения решетки, чтобы упорядоченный кристалл мог расти.
Когда молекулы или ионы попадают в положение, отличное от положений в идеальной кристаллической решетке, образуются дефекты кристалла. Как правило, молекулы или ионы в кристаллической решетке улавливаются в том смысле, что они не могут двигаться от своих положений, и поэтому рост кристаллов часто необратим, так как когда молекулы или ионы встали на место в растущей решетке, они фиксируются в ней. Кристаллизация является обычным процессом как в промышленности, так и в естественном мире, и кристаллизация обычно понимается как состоящая из двух процессов. Если ранее не существовало кристалла, то новый кристалл должен зарождаться, а затем он должен подвергаться росту.
Химическое происхождение жизни
Химическое происхождение жизни относится к условиям, которые могли бы существовать и, следовательно, способствовали появлению первых дублируемых форм жизни.
Главным примером химических явлений в природе является сама жизнь. Считается, что совокупность физических и химических реакций смогла привести к появлению первых молекул, которые, репродуцируясь, привели к появлению жизни на планете.
Окружающий нас мир, при всём его богатстве и многообразии, живёт по законам, которые достаточно легко объяснить с помощью таких наук, как физика и химия. И даже в основе жизнедеятельности такого сложного организма, как человек, лежит не что иное, как химические явления и процессы.
Определения и примеры
Элементарный пример - чайник, поставленный на огонь. Через некоторое время вода начнёт нагреваться, затем закипать. Мы услышим характерное шипение, из горлышка чайника будут вылетать струйки пара. Откуда он взялся, ведь в посуде его изначально не было! Да, но вода, при определённой температуре, начинает превращаться в газ, меняет своё физическое состояние из жидкого на газообразное. Т.е. она осталась всё той же водой, только теперь в виде пара. Это
А химические явления мы увидим, если опустим в кипяток пакетик с чайной заваркой. Вода в стакане или другом сосуде окрасится в красно-коричневый цвет. Произойдёт химическая реакция: под воздействием тепла чаинки начнут запариваться, выделяя цветовые пигменты и вкусовые свойства, присущие этому растению. У нас получится новое вещество - напиток со специфическими, свойственными только ему качественными характеристиками. Если туда же добавим несколько ложек сахара, он растворится (физическая реакция), а чай станет сладким Таким образом, физические и химические явления часто связаны и взаимозависимы. К примеру, если тот же чайный пакетик поместить в холодную воду, реакции не произойдёт, чаинки и вода не будут взаимодействовать, да и сахар растворяться тоже не пожелает.
Таким образом, химические явления - это такие, при которых одни вещества превращаются в другие (вода в чай, вода в сироп, дрова в золу и т.д.) Иначе химическое явление называется химической реакцией.
Физическими называются явления, при которых химический состав вещества остаётся прежним, а изменяется размер тела, форма и т.д. (деформированная пружина, вода, замёрзшая в лёд, ветка дерева, разломанная пополам).
Условия возникновения и протекания
О том, происходят ли химические и физические явления, мы можем судить по некоторым признакам и изменениям, которые наблюдаются у того или иного тела или вещества. Так, большинство химических реакций сопровождается следующими «опознавательными знаками»:
- в результате или при протекании таковой выпадает осадок;
- происходит изменение цвета вещества;
- может выделяться газ, например, угарный при горении;
- происходит поглощение или, наоборот, выделение теплоты;
- возможно излучение света.
Чтобы химические явления наблюдались, т.е. реакции происходили, необходимы некоторые условия:
- реагирующие вещества должны соприкасаться, быть друг с другом в контакте (т.е. ту же заварку нужно насыпать в кружку с кипятком);
- вещества лучше измельчать, тогда реакция будет протекать быстрее, скорее наступит взаимодействие (сахар-песок скорее растворится, растает в горячей воде, чем кусковой);
- чтобы многие реакции могли произойти, нужно изменить температурный режим реагирующих компонентов, охлаждая или нагревая их до некоторой температуры.
Понаблюдать за химическим явлением можно опытным путём. А вот описать его на бумаге можно при помощи химического химической реакции).
Некоторые из этих условий работают и для возникновения физических явлений, например, изменение температуры или непосредственный контакт предметов, тел между собой. Допустим, если ударить достаточно сильно молотком по шляпке гвоздя, он может деформироваться, потерять свою обычную форму. Но она так и останется шляпкой гвоздя. Или же, при включении электролампы в сеть, вольфрамовая нить внутри неё начнёт греться и светиться. Однако вещество, из которого нить сделана, так и останется прежним вольфрамом.
Описание физических процессов и явлений происходит через физические формулы, решение физических задач.