Esempi di fenomeni chimici e fisici in natura

I cambiamenti dinamici sono incorporati nella natura stessa. Tutto cambia in un modo o nell'altro in ogni momento. Se guardi da vicino, troverai centinaia di esempi di fenomeni fisici e chimici che sono trasformazioni del tutto naturali.

Modifiche: l'unica costante nell'universo

Stranamente, il cambiamento è l'unica costante nel nostro universo. Per comprendere i fenomeni fisici e chimici (gli esempi in natura si trovano ad ogni passo), è consuetudine classificarli per tipo, a seconda della natura del risultato finale da essi causato. Ci sono cambiamenti fisici, chimici e misti che contengono sia il primo che il secondo.

Fenomeni fisici e chimici: esempi e significato

Cos'è un fenomeno fisico? Qualsiasi cambiamento che si verifica in una sostanza senza modificarne la composizione chimica è fisico. Sono caratterizzati da cambiamenti negli attributi fisici e nello stato materiale (solido, liquido o gassoso), densità, temperatura, volume, che si verificano senza modificare la sua struttura chimica fondamentale. Non c'è creazione di nuovi prodotti chimici o cambiamenti nella massa totale. Inoltre, questo tipo di cambiamento è solitamente temporaneo e in alcuni casi completamente reversibile.

Quando mescoli le sostanze chimiche in un laboratorio, puoi facilmente vedere la reazione, ma ci sono molte reazioni chimiche nel mondo intorno a te ogni giorno. Una reazione chimica cambia le molecole, mentre un cambiamento fisico le riorganizza. Ad esempio, se prendiamo il gas di cloro e il sodio metallico e li combiniamo, otteniamo sale da cucina. La sostanza risultante è molto diversa da qualsiasi delle sue parti costituenti. Questa è una reazione chimica. Se poi dissolvi questo sale in acqua, mescoliamo semplicemente le molecole di sale con le molecole d'acqua. Non c'è alcun cambiamento in queste particelle, è una trasformazione fisica.

Esempi di cambiamenti fisici

Tutto è composto da atomi. Quando gli atomi si combinano, si formano diverse molecole. Varie proprietà che ereditano oggetti sono il risultato di varie strutture molecolari o atomiche. Le proprietà di base di un oggetto dipendono dalla loro posizione molecolare. I cambiamenti fisici avvengono senza modificare la struttura molecolare o atomica degli oggetti. Semplicemente trasformano lo stato dell'oggetto senza cambiarne la natura. La fusione, la condensazione, il cambio di volume e l'evaporazione sono esempi di fenomeni fisici.

Ulteriori esempi di cambiamenti fisici: metallo che si espande quando riscaldato, trasmissione del suono nell'aria, congelamento dell'acqua in inverno nel ghiaccio, rame trafilato, formazione di argilla su diversi oggetti, gelato si scioglie in liquido, riscalda il metallo e lo converte in un'altra forma, sublimando lo iodio con il riscaldamento, la caduta di qualsiasi oggetto sotto l'azione della gravità, l'inchiostro viene assorbito dal gesso, la magnetizzazione delle unghie di ferro, un pupazzo di neve che si scioglie al sole, lampade incandescenti incandescenti, levitazione magnetica di un oggetto.

Come distinguere i cambiamenti fisici e chimici?

Molti esempi di fenomeni chimici e fisici possono essere trovati nella vita. È spesso difficile distinguere tra loro, specialmente quando entrambi possono verificarsi contemporaneamente. Per determinare i cambiamenti fisici, poni le seguenti domande:

• Lo stato dello stato dell'oggetto cambia (gassoso, solido e liquido)?
• Il cambiamento è un parametro fisico o una caratteristica puramente limitati, come densità, forma, temperatura o volume?
• La natura chimica dell'oggetto è un cambiamento?
• Ci sono reazioni chimiche che portano alla creazione di nuovi prodotti?

Se la risposta a una delle prime due domande è sì, e non ci sono risposte alle domande successive, allora questo è molto probabilmente un fenomeno fisico. Al contrario, se la risposta a una delle due ultime domande è positiva, mentre le prime due sono negative, questo è certamente un fenomeno chimico. Il trucco è semplicemente quello di osservare e analizzare chiaramente ciò che vedi.

Esempi di reazioni chimiche nella vita di tutti i giorni

La chimica avviene nel mondo intorno a te, non solo in laboratorio. La materia interagisce per formare nuovi prodotti attraverso un processo chiamato reazione chimica o cambiamento chimico. Ogni volta che cucini o pulisci, questa è chimica in azione. Il tuo corpo vive e cresce a causa di reazioni chimiche. Ci sono reazioni quando prendi medicine, accendi un fiammifero e sospiri. Qui ci sono 10 reazioni chimiche nella vita di tutti i giorni. Questo è solo un piccolo esempio di quegli esempi di fenomeni fisici e chimici nella vita che vedete e sperimentate molte volte ogni giorno:

1. Fotosintesi. La clorofilla nelle foglie delle piante trasforma anidride carbonica e acqua in glucosio e ossigeno. Questa è una delle reazioni chimiche quotidiane più comuni, nonché una delle più importanti, perché è così che le piante producono cibo per se stessi e gli animali e convertono il biossido di carbonio in ossigeno.
2. La respirazione cellulare aerobica è una reazione con l'ossigeno nelle cellule umane. La respirazione cellulare aerobica è l'opposto della fotosintesi. La differenza è che le molecole di energia si combinano con l'ossigeno che respiriamo per liberare l'energia di cui le nostre cellule hanno bisogno, così come l'anidride carbonica e l'acqua. L'energia utilizzata dalle cellule è l'energia chimica sotto forma di ATP.
3. Respirazione anaerobica La respirazione anaerobica produce vino e altri alimenti fermentati. Le tue cellule muscolari svolgono la respirazione anaerobica quando esaurisci l'ossigeno, ad esempio, con un esercizio intenso o prolungato. La respirazione anaerobica di lievito e batteri viene utilizzata per la fermentazione per produrre etanolo, anidride carbonica e altre sostanze chimiche che producono formaggio, vino, birra, yogurt, pane e molti altri prodotti comuni.
4. La combustione è un tipo di reazione chimica. Questa è una reazione chimica nella vita di tutti i giorni. Ogni volta che accendi un fiammifero o una candela accendi un fuoco, vedi una reazione bruciante. L'incenerimento combina le molecole di energia con l'ossigeno per produrre anidride carbonica e acqua.
5. La ruggine è una reazione chimica comune. Nel tempo, il ferro sviluppa un rivestimento rosso e sfaldato chiamato ruggine. Questo è un esempio di una reazione di ossidazione. Altri esempi quotidiani includono la formazione del verdigr sul rame e lo sbiadimento dell'argento.
6. La miscelazione di sostanze chimiche provoca reazioni chimiche. La polvere da forno e il bicarbonato di sodio svolgono funzioni simili durante la cottura, ma reagiscono in modo diverso agli altri ingredienti, quindi non è sempre possibile sostituirli con un altro. Se si combinano aceto e bicarbonato di sodio per un "vulcano" chimico o latte con il lievito in una ricetta, si verifica una reazione a doppio spostamento o metatesi (più alcuni altri). Gli ingredienti vengono ricombinati per produrre anidride carbonica e acqua. L'anidride carbonica forma bolle e aiuta a "coltivare" i prodotti da forno. Queste reazioni sembrano semplici nella pratica, ma spesso consistono in diverse fasi.
7. Le batterie sono esempi di elettrochimica. Le batterie utilizzano reazioni elettrochimiche o redox per convertire l'energia chimica in energia elettrica.
8. La digestione. Migliaia di reazioni chimiche si verificano durante la digestione. Non appena mettete del cibo in bocca, l'enzima nella vostra saliva, chiamato amilasi, inizia a scindere gli zuccheri e altri carboidrati in forme più semplici che il vostro corpo può assorbire. L'acido cloridrico nel tuo stomaco reagisce con il cibo per distruggerlo, e gli enzimi abbattono proteine ​​e grassi in modo che possano essere assorbiti nel sangue attraverso le pareti intestinali.
9. Reazioni acido-base. Ogni volta che si miscela un acido (ad esempio, aceto, succo di limone, acido solforico, acido cloridrico) con alcali (ad esempio, bicarbonato di sodio, sapone, ammoniaca, acetone), si esegue una reazione acido-base. Questi processi si neutralizzano a vicenda, ottenendo acqua e sale. Il cloruro di sodio non è l'unico sale che può essere formato. Per esempio, ecco l'equazione chimica per la reazione acido-base, in cui si forma cloruro di potassio, un comune sostituto per sale da tavola: HCl + KOH → KCl + H ₂ O.
10. Sapone e detergenti. Sono purificati dalle reazioni chimiche. Il sapone emulsiona lo sporco, il che significa che le macchie di olio sono legate al sapone in modo che possano essere rimosse con acqua. I detersivi riducono la tensione superficiale dell'acqua, in modo che possano interagire con gli oli, isolarli e irrigare.
11. Reazioni chimiche durante la cottura La cucina è un grande esperimento pratico in chimica. La cottura utilizza il calore per causare cambiamenti chimici negli alimenti. Per esempio, quando si fa bollire forte un uovo, l'idrogeno solforato, ottenuto riscaldando un albume, può reagire con il ferro del tuorlo, formando un anello grigio-verde attorno al tuorlo. Quando cucini carne o dolci, la reazione di Maillard tra amminoacidi e zuccheri dà un colore marrone e il gusto desiderato.

Altri esempi di fenomeni chimici e fisici.

Le proprietà fisiche descrivono le caratteristiche che non cambiano la sostanza. Ad esempio, è possibile modificare il colore della carta, ma questo è ancora carta. Puoi far bollire l'acqua, ma quando raccogli e condensi vapore, è ancora acqua. È possibile determinare la massa di un foglio di carta ed è ancora carta.

Le proprietà chimiche sono quelle che mostrano come una sostanza reagisce o non reagisce con altre sostanze. Quando il sodio metallico viene immerso in acqua, reagisce violentemente formando idrossido di sodio e idrogeno. Il calore sufficiente viene rilasciato dal fatto che l'idrogeno viene rilasciato nella fiamma, reagendo con l'ossigeno nell'aria. D'altra parte, quando si mette un pezzo di metallo di rame in acqua, la reazione non si verifica. Pertanto, la proprietà chimica del sodio è che reagisce con l'acqua e la proprietà chimica del rame è che non lo è.

Quali altri esempi di fenomeni chimici e fisici possono essere dati? Le reazioni chimiche avvengono sempre tra gli elettroni nei gusci di valenza degli atomi degli elementi nella tavola periodica. I fenomeni fisici a bassi livelli di energia implicano semplicemente interazioni meccaniche: collisioni casuali di atomi senza reazioni chimiche, come atomi o molecole di gas. Quando le energie di collisione sono molto alte, l'integrità del nucleo degli atomi viene spezzata, il che porta alla divisione o fusione delle specie coinvolte. Il decadimento spontaneo radioattivo è generalmente considerato un fenomeno fisico.