Physikalische und chemische Phänomene

Durch Experimente und Beobachtungen sind wir davon überzeugt, dass sich Substanzen verändern können.

Als Stoffveränderungen bezeichnet, die nicht zur Bildung neuer Stoffe (mit anderen Eigenschaften) führen physikalische Phänomene.

1. Wasser Beim Erhitzen kann es sich in Dampf verwandeln und beim Abkühlen - ins Eis .

2.Länge der Kupferdrähte Veränderungen im Sommer und Winter: nimmt bei Erwärmung zu und ab bei Abkühlung.

3.Volumen die Luft im Ballon erhöht sich in einem warmen Raum.

Es gab Veränderungen mit Stoffen, aber gleichzeitig blieb Wasser Wasser, Kupfer - Kupfer, Luft - Luft.

Neue Substanzen wurden trotz ihrer Veränderungen nicht gebildet.

Erfahrung

1. Wir verschließen das Reagenzglas mit einem Stopfen, in den ein Röhrchen eingesetzt ist

2. Tauchen Sie das Ende des Röhrchens in ein Glas Wasser. Erhitzen Sie das Reagenzglas von Hand. Das darin enthaltene Luftvolumen nimmt zu und ein Teil der Luft aus dem Reagenzglas gelangt in ein Glas Wasser (es werden Luftblasen freigesetzt).

3. Wenn das Rohr abkühlt, nimmt das Luftvolumen ab und Wasser tritt in das Rohr ein.

Abschluss. Luftvolumenänderungen sind ein physikalisches Phänomen.

Aufgaben

Nennen Sie 1-2 Beispiele für Veränderungen, die bei Substanzen auftreten, die als physikalische Phänomene bezeichnet werden können. Schreibe Beispiele in dein Heft.

Chemisches Phänomen (Reaktion) - ein Phänomen, bei dem neue Stoffe entstehen.

Wie können Sie sagen, was passiert ist chemische Reaktion ? Bei einigen chemischen Reaktionen kommt es zu Ausfällungen. Weitere Anzeichen sind eine Veränderung der Farbe der Ausgangssubstanz, eine Veränderung ihres Geschmacks, die Freisetzung von Gasen, die Freisetzung oder Aufnahme von Wärme und Licht.

Siehe die Tabelle für Beispiele solcher Reaktionen.

im Leben und unbelebte Natur verschiedene chemische Reaktionen finden ständig statt. Unser Körper mit Ihnen auch echte Fabrik chemische Umwandlungen eines Stoffes in einen anderen.

Lassen Sie uns einige chemische Reaktionen beobachten.

Experimente mit Feuer können nicht alleine durchgeführt werden !!!

Erfahrung 1

Halten Sie ein Stück Weißbrot mit organischen Stoffen über das Feuer.

Aufpassen:

1. Verkohlung, dh eine Farbänderung;

2. das Auftreten eines Geruchs.

Abschluss . Ein chemisches Phänomen ist aufgetreten (eine neue Substanz wurde gebildet - Kohle)

Erfahrung 2

Bereiten Sie ein Glas Stärke vor. Etwas Wasser hinzufügen, mischen. Dann ein Tropfen Jodlösung.

Wir beobachten ein Zeichen der Reaktion: eine Farbveränderung (blaue Stärke)

Abschluss. Es hat eine chemische Reaktion stattgefunden. Die Stärke wurde in eine andere Substanz umgewandelt.

Erfahrung 3

1. In einem Glas nicht verdünnen große Menge Soda trinken.

2. Fügen Sie dort ein paar Tropfen Essig hinzu (Sie können Zitronensaft oder eine Lösung nehmen Zitronensäure).

Beobachten Sie die Freisetzung von Gasblasen.

Abschluss. Die Gasentwicklung ist eines der Anzeichen einer chemischen Reaktion.

Einige chemische Reaktionen gehen mit der Freisetzung von Wärme einher.

Aufgaben

Legen Sie ein paar rohe Kartoffeln in ein Glasgefäß (oder Glas). Fügen Sie ihnen Wasserstoffperoxid aus Ihrem Erste-Hilfe-Kasten hinzu. Erklären Sie, woran Sie erkennen können, dass eine chemische Reaktion stattgefunden hat.

Für das letzte 200 Jahre Menschheit untersuchten die Eigenschaften von Stoffen besser als in der gesamten Entwicklungsgeschichte der Chemie. Natürlich wächst auch die Zahl der Substanzen rasant, was vor allem auf die Entwicklung verschiedener Methoden zur Gewinnung von Substanzen zurückzuführen ist.

IN Alltagsleben wir sind vielen Dingen ausgesetzt. Darunter sind Wasser, Eisen, Aluminium, Plastik, Soda, Salz und viele andere.

Als Naturstoffe werden Stoffe bezeichnet, die in der Natur vorkommen, wie in der Luft enthaltener Sauerstoff und Stickstoff, im Wasser gelöste Stoffe und natürlichen Ursprungs.

Aluminium, Zink, Aceton, Kalk, Seife, Aspirin, Polyethylen und viele andere Substanzen kommen in der Natur nicht vor. Sie werden im Labor gewonnen und von der Industrie produziert. Künstliche Stoffe kommen in der Natur nicht vor, sie werden aus natürlichen Stoffen hergestellt.

Einige Stoffe, die in der Natur vorkommen, können auch in einem chemischen Labor gewonnen werden. Wenn also Kaliumpermanganat erhitzt wird, wird Sauerstoff freigesetzt, und wenn Kreide erhitzt wird - Kohlendioxid. Wissenschaftler haben gelernt, Graphit in Diamanten umzuwandeln, Rubin-, Saphir- und Malachitkristalle zu züchten.

Neben Stoffen natürlichen Ursprungs gibt es also eine Vielzahl künstlich hergestellter Stoffe, die in der Natur nicht vorkommen. Stoffe, die nicht in der Natur vorkommen, werden in verschiedenen Unternehmen hergestellt: Fabriken, Fabriken, Mähdrescher usw.

Unter den Bedingungen der Erschöpfung der natürlichen Ressourcen unseres Planeten sehen sich Chemiker nun konfrontiert wichtige Aufgabe: Methoden zu entwickeln und umzusetzen, mit denen es möglich ist, künstlich, in einem Labor, oder industrielle Produktion, Stoffe erhalten, die Analoga von Naturstoffen sind. Beispielsweise gehen die Vorräte an fossilen Brennstoffen in der Natur zur Neige.

Es kann eine Zeit kommen, in der Öl und Erdgas zur Neige gehen. Schon jetzt werden neue Kraftstoffarten entwickelt, die genauso effizient sind, aber die Umwelt nicht belasten. Bis heute hat die Menschheit gelernt, verschiedene künstlich zu erhalten Edelsteine B. Diamanten, Smaragde, Berylle.

Aggregatzustand der Materie

Stoffe können in mehreren Aggregatzuständen existieren, von denen Ihnen drei bekannt sind: fest, flüssig, gasförmig. Beispielsweise kommt Wasser in der Natur in allen drei Aggregatzuständen vor: fest (in Form von Eis und Schnee), flüssig (flüssiges Wasser) und gasförmig (Wasserdampf).

Bekannte Substanzen, die nicht vorkommen können normale Bedingungen in allen drei Aggregatzuständen. Ein Beispiel hierfür ist Kohlendioxid. Bei Zimmertemperatur Es ist ein geruch- und farbloses Gas. Bei -79°С diese Substanz „friert“ ein und geht in einen festen Aggregatzustand über. Der gängige (triviale) Name für eine solche Substanz ist „Trockeneis“. Diesen Namen erhält dieser Stoff dadurch, dass „Trockeneis“ zu Kohlendioxid wird, ohne zu schmelzen, also ohne in einen flüssigen Aggregatzustand überzugehen, der beispielsweise in Wasser vorliegt.

Somit kann eine wichtige Schlussfolgerung gezogen werden. Substanz beim Umzug von einem Aggregatzustand in einen anderen verwandelt sich nicht in andere Substanzen. Der eigentliche Prozess einer Veränderung, Transformation, wird als Phänomen bezeichnet.

physikalische Phänomene. Physikalische Eigenschaften von Stoffen.

Phänomene, bei denen Stoffe den Aggregatzustand verändern, aber nicht in andere Stoffe übergehen, nennt man physikalisch.

Jeder einzelne Stoff hat bestimmte Eigenschaften. Die Eigenschaften von Stoffen können unterschiedlich oder ähnlich sein. Jeder Stoff wird anhand einer Reihe physikalischer und chemischer Eigenschaften beschrieben.

Nehmen wir als Beispiel Wasser. Wasser gefriert und verwandelt sich bei einer Temperatur von 0 °C in Eis und siedet und verwandelt sich bei einer Temperatur von +100 °C in Dampf. Diese Phänomene sind physikalisch, da sich Wasser nicht in andere Stoffe verwandelt hat, sondern nur eine Änderung des Aggregatzustands auftritt. Diese Gefrier- und Siedepunkte sind wasserspezifische physikalische Eigenschaften.

Die Eigenschaften von Substanzen, die durch Messungen oder visuell bestimmt werden, ohne dass einige Substanzen in andere umgewandelt werden, werden als physikalisch bezeichnet

Die Verdunstung von Alkohol, wie die Verdunstung von Wasser- Physikalische Phänomene, Stoffe verändern gleichzeitig den Aggregatzustand. Nach dem Experiment können Sie sicherstellen, dass Alkohol schneller verdunstet als Wasser - das sind die physikalischen Eigenschaften dieser Substanzen.

Zu den wesentlichen physikalischen Eigenschaften von Stoffen gehören: Aggregatzustand, Farbe, Geruch, Wasserlöslichkeit, Dichte, Siedepunkt, Schmelzpunkt, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit.

Physikalische Eigenschaften wie Farbe, Geruch, Geschmack, Form von Kristallen lassen sich visuell mit den Sinnen bestimmen, Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Schmelz- und Siedepunkt werden durch Messung bestimmt. Information über physikalische Eigenschaften ah Viele Stoffe sind in der Fachliteratur gesammelt, zum Beispiel in Nachschlagewerken.

Die physikalischen Eigenschaften eines Stoffes hängen von seinem Aggregatzustand ab. Beispielsweise ist die Dichte von Eis, Wasser und Wasserdampf unterschiedlich. Gasförmiger Sauerstoff ist farblos und flüssiger Sauerstoff ist blau.

Die Kenntnis der physikalischen Eigenschaften hilft, viele Substanzen zu „erkennen“. Zum Beispiel, Kupfer- das einzige rote Metall. Nur Speisesalz hat einen salzigen Geschmack. Jod- ein fast schwarzer Feststoff, der sich beim Erhitzen in einen violetten Dampf verwandelt. Um einen Stoff zu definieren, müssen in den meisten Fällen mehrere seiner Eigenschaften berücksichtigt werden.

Als Beispiel charakterisieren wir die physikalischen Eigenschaften von Wasser:

• Farbe - farblos (in einem kleinen Volumen)
• Geruch - geruchlos
• Aggregatzustand - unter normalen Bedingungen flüssig
• Dichte - 1 g / ml,
• Siedepunkt – +100°С
• Schmelzpunkt - 0°С
• Wärmeleitfähigkeit - niedrig
• elektrische Leitfähigkeit - reines Wasser leitet keinen Strom

Kristalline und amorphe Substanzen

Bei der Beschreibung der physikalischen Eigenschaften von Festkörpern ist es üblich, die Struktur des Stoffes zu beschreiben. Betrachtet man eine Speisesalzprobe unter einer Lupe, stellt man fest, dass das Salz aus vielen winzigen Kristallen besteht. Sehr große Kristalle können auch in Salzvorkommen gefunden werden.

Kristalle sind feste Körper, die die Form regelmäßiger Polyeder haben.

Kristalle können haben andere Form und Größe. Kristalle bestimmter Substanzen, wie z. B. Tabelle Salz – zerbrechlich, leicht zu brechen. Es gibt Kristalle ziemlich hart. Eines der härtesten Mineralien ist zum Beispiel Diamant.

Wenn Sie Salzkristalle unter einem Mikroskop betrachten, werden Sie feststellen, dass sie alle eine ähnliche Struktur haben. Betrachten wir zum Beispiel Glaspartikel, dann haben sie alle eine andere Struktur - solche Substanzen werden als amorph bezeichnet. Amorphe Substanzen umfassen Glas, Stärke, Bernstein, Bienenwachs.

Amorphe Substanzen - Substanzen, die keine kristalline Struktur haben

chemische Phänomene. Chemische Reaktion.

Wenn bei physikalischen Phänomenen Stoffe in der Regel nur den Aggregatzustand ändern, dann werden bei chemischen Phänomenen einige Stoffe in andere Stoffe umgewandelt.

Hier sind ein paar einfache Beispiele: Das Abbrennen eines Streichholzes geht mit dem Verkohlen von Holz und der Freisetzung gasförmiger Stoffe einher, dh es findet eine irreversible Umwandlung von Holz in andere Stoffe statt.

Ein anderes Beispiel: Bronzeskulpturen werden im Laufe der Zeit mit einer grünen Beschichtung überzogen. Das liegt daran, dass Bronze Kupfer enthält. Dieses Metall interagiert langsam mit Sauerstoff, Kohlendioxid und Luftfeuchtigkeit, wodurch sich neue grüne Substanzen auf der Oberfläche der Skulptur bilden.

Chemische Phänomene - die Phänomene der Umwandlung einer Substanz in eine andere

Der Prozess der Wechselwirkung von Stoffen mit der Bildung neuer Stoffe wird als chemische Reaktion bezeichnet. Chemische Reaktionen finden überall um uns herum statt. Chemische Reaktionen finden in uns selbst statt. In unserem Körper finden ständig Umwandlungen vieler Substanzen statt, Substanzen reagieren miteinander und bilden Reaktionsprodukte. Bei einer chemischen Reaktion gibt es also immer reagierende Stoffe und durch die Reaktion entstehende Stoffe.

• Chemische Reaktion- der Prozess der Wechselwirkung von Stoffen, durch den neue Stoffe mit neuen Eigenschaften entstehen
• Reagenzien- Substanzen, die eine chemische Reaktion eingehen
• Produkte- Stoffe, die durch eine chemische Reaktion entstehen

Die chemische Reaktion ist in dargestellt Gesamtansicht Reaktionsschema
REAGENZIEN -> PRODUKTE

Wo Reagenzien– für die Reaktion entnommene Ausgangsstoffe; Produkte- durch die Reaktion entstandene neue Stoffe.

Alle chemischen Phänomene (Reaktionen) werden von bestimmten Zeichen begleitet, mit deren Hilfe chemische Phänomene von physikalischen unterschieden werden können. Solche Anzeichen umfassen eine Veränderung der Farbe von Substanzen, die Freisetzung von Gas, die Bildung eines Niederschlags, die Freisetzung von Wärme und die Emission von Licht.

Bei vielen chemischen Reaktionen wird Energie in Form von Wärme und Licht freigesetzt. In der Regel werden solche Phänomene von Verbrennungsreaktionen begleitet. Bei Verbrennungsreaktionen in Luft reagieren Stoffe mit dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff. So entzündet sich zum Beispiel Magnesiummetall und verbrennt an der Luft mit einer hellen, blendenden Flamme. Aus diesem Grund wurden in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts Magnesiumblitze zur Erstellung von Fotografien verwendet.

In einigen Fällen ist es möglich, Energie in Form von Licht freizusetzen, jedoch ohne Wärmeabgabe. Eine der Arten des pazifischen Planktons kann ein helles blaues Licht aussenden, das im Dunkeln deutlich sichtbar ist. Die Freisetzung von Energie in Form von Licht ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion, die in den Organismen dieser Art von Plankton abläuft.

GESAMT

• Es gibt zwei große Stoffgruppen: Naturstoffe und
  künstlichen Ursprungs
• Stoffe können unter Normalbedingungen in drei Aggregatzuständen vorliegen
• Eigenschaften von Stoffen, die durch Messungen oder visuell während bestimmt werden
  das Fehlen der Umwandlung einer Substanz in eine andere wird physikalisch genannt
• Kristalle sind feste Körper, die die Form regelmäßiger Polyeder haben.
• Amorphe Substanzen - Substanzen, die keine kristalline Struktur haben
• Chemische Phänomene - die Phänomene der Umwandlung einer Substanz in eine andere
• Reagenzien sind Stoffe, die eine chemische Reaktion eingehen.
• Produkte - Substanzen, die durch eine chemische Reaktion entstehen
• Chemische Reaktionen können von Gasentwicklung, Niederschlägen, Hitze,
  Sweta; Farbveränderung von Substanzen
• Die Verbrennung ist ein komplexer physikalisch-chemischer Prozess der Umwandlung des Ausgangsstoffs
  Substanzen in Verbrennungsprodukte während einer chemischen Reaktion, begleitet von
  intensive Wärme- und Lichtabgabe (Flamme)

Oft hört man von vielen Leuten, die einen bestimmten Prozess diskutieren, die Worte: "Das ist Physik!" oder Tatsächlich lassen sich fast alle Phänomene in der Natur, im Alltag und im Weltraum, denen ein Mensch im Laufe seines Lebens begegnet, einer dieser Wissenschaften zuordnen. Es ist interessant zu verstehen, wie sich physikalische Phänomene von chemischen unterscheiden.

Wissenschaft Physik

Bevor die Frage beantwortet wird, wie sich physikalische Phänomene von chemischen unterscheiden, ist es notwendig zu verstehen, welche Objekte und Prozesse jede dieser Wissenschaften untersucht. Beginnen wir mit der Physik.

Aus der altgriechischen Sprache wird das Wort „fisis“ mit „Natur“ übersetzt. Das heißt, die Physik ist die Naturwissenschaft, die die Eigenschaften von Objekten und ihr Verhalten untersucht verschiedene Bedingungen, Transformationen zwischen ihren Zuständen. Der Zweck der Physik besteht darin, die Gesetze zu bestimmen, die bestimmen, was passiert. natürliche Prozesse. Für diese Wissenschaft spielt es keine Rolle, woraus das untersuchte Objekt besteht und welche chemische Zusammensetzung es hat, für sie ist es nur wichtig, wie sich das Objekt verhält, wenn es Hitze, mechanischer Kraft, Druck usw. ausgesetzt wird.

Die Physik ist in eine Reihe von Abschnitten unterteilt, die einen bestimmten engeren Bereich von Phänomenen untersuchen, z. B. Optik, Mechanik, Thermodynamik, Atomphysik und so weiter. Außerdem viele unabhängige Wissenschaften vollständig von der Physik abhängen, wie Astronomie oder Geologie.

Anders als die Physik ist die Chemie eine Wissenschaft, die den Aufbau, die Zusammensetzung und die Eigenschaften von Materie sowie deren Veränderung durch chemische Reaktionen untersucht. Das heißt, der Untersuchungsgegenstand der Chemie ist die chemische Zusammensetzung und ihre Veränderung während eines bestimmten Prozesses.

Die Chemie hat wie die Physik viele Zweige, von denen jeder eine bestimmte Klasse von Chemikalien untersucht, zum Beispiel organische und anorganische, Bio- und Elektrochemie. Die Forschung in Medizin, Biologie, Geologie und sogar Astronomie basiert auf den Errungenschaften dieser Wissenschaft.

Es ist interessant festzustellen, dass die Chemie als Wissenschaft von den antiken griechischen Philosophen nicht anerkannt wurde, weil sie sich auf Experimente konzentrierte, sowie wegen des pseudowissenschaftlichen Wissens, das sie umgab (erinnern Sie sich, dass die moderne Chemie aus der Alchemie „geboren“ wurde). Erst seit der Renaissance und vor allem dank der Arbeit des englischen Chemikers, Physikers und Philosophen Robert Boyle begann die Chemie als vollwertige Wissenschaft wahrgenommen zu werden.

Beispiele für physikalische Phänomene

Es gibt eine Vielzahl von Beispielen, die physikalischen Gesetzen gehorchen. Zum Beispiel kennt jeder Schüler schon in der 5. Klasse ein physikalisches Phänomen – die Bewegung eines Autos entlang der Straße. Dabei spielt es keine Rolle, woraus dieses Auto besteht, woher es Energie nimmt, um sich fortzubewegen, wichtig ist nur, dass es sich im Raum (entlang der Straße) entlang einer bestimmten Bahn mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt. Darüber hinaus sind die Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge des Autos auch physikalisch. Das Fachgebiet Physik „Mechanik“ beschäftigt sich mit der Bewegung eines Autos und anderer fester Körper.

Ein weiterer bekannter Vorgang ist das Schmelzen von Eis. Eis, ein fester Zustand von Wasser, kann bei atmosphärischem Druck beliebig lange bei Temperaturen unter 0 o C bestehen, aber wenn die Temperatur Umfeld um mindestens einen Bruchteil eines Grades ansteigen oder wenn Wärme direkt auf das Eis übertragen wird, zum Beispiel indem man es in die Hand nimmt, dann beginnt es zu schmelzen. Dieser Vorgang, der mit der Aufnahme von Wärme und einer Änderung des Aggregatzustands der Materie einhergeht, ist ein ausschließlich physikalisches Phänomen.

Weitere Beispiele physikalische Phänomene sind das Schwimmen von Körpern in Flüssigkeiten, die Rotation der Planeten in ihren Umlaufbahnen, elektromagnetische Strahlung Körper, Lichtbrechung beim Durchgang durch die Grenze von zwei verschiedenen transparente Medien, der Flug eines Projektils, die Auflösung von Zucker in Wasser und andere.

Beispiele chemischer Phänomene

Wie oben erwähnt, werden alle Prozesse, die bei einer Änderung der chemischen Zusammensetzung der daran beteiligten Körper auftreten, von der Chemie untersucht. Wenn wir auf das Beispiel eines Autos zurückkommen, können wir sagen, dass der Prozess der Verbrennung von Kraftstoff in seinem Motor ein anschauliches Beispiel für ein chemisches Phänomen ist, da Kohlenwasserstoffe, die mit Sauerstoff interagieren, zur Bildung von vollständig führen Die wichtigsten davon sind Wasser und Kohlendioxid.

Zu einem anderen von klare Beispiele betrachtete Klasse von Phänomenen ist der Prozess der Photosynthese in grünen Pflanzen. Anfangs haben sie Wasser, Kohlendioxid und Sonnenlicht, aber nach Abschluss der Photosynthese sind die ursprünglichen Reagenzien nicht mehr da, und an ihrer Stelle werden Glukose und Sauerstoff gebildet.

Im Allgemeinen können wir sagen, dass jeder lebende Organismus ein echter chemischer Reaktor ist, da darin eine Vielzahl von Umwandlungsprozessen stattfindet, zum Beispiel der Abbau von Aminosäuren und die Bildung neuer Proteine ​​daraus, die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in Energie für Muskelfasern, der Prozess der menschlichen Atmung, bei dem Hämoglobin Sauerstoff bindet, und viele andere.

Eines der erstaunlichsten Beispiele für chemische Phänomene in der Natur ist das kalte Glühen von Glühwürmchen, das das Ergebnis der Oxidation einer speziellen Substanz ist - Luciferin.

Im technischen Bereich ist ein Beispiel die Herstellung von Farbstoffen für Kleidung und Lebensmittel.

Unterschiede

Wie unterscheiden sich physikalische Phänomene von chemischen? Die Antwort auf diese Frage lässt sich verstehen, wenn wir die obigen Informationen zu den Studiengegenständen Physik und Chemie analysieren. Der Hauptunterschied zwischen ihnen ist die Änderung der chemischen Zusammensetzung des betrachteten Objekts, deren Vorhandensein auf Umwandlungen darin hinweist, während es unverändert bleibt chemische Eigenschaften Körper sprechen von einem physikalischen Phänomen. Es ist wichtig, eine Änderung der chemischen Zusammensetzung nicht mit einer Änderung der Struktur zu verwechseln, die sich auf die räumliche Anordnung von Atomen und Molekülen bezieht, die Körper bilden.

Reversibilität physikalischer und Irreversibilität chemischer Phänomene

In einigen Quellen findet man bei der Beantwortung der Frage, wie sich physikalische Phänomene von chemischen unterscheiden, Informationen darüber, dass physikalische Phänomene reversibel sind, chemische jedoch nicht. Dies ist jedoch nicht ganz richtig.

Die Richtung jedes Prozesses kann mit den Gesetzen der Thermodynamik bestimmt werden. Diese Gesetze besagen, dass jeder Prozess nur dann spontan ablaufen kann, wenn seine Gibbs-Energie abnimmt (eine Abnahme der inneren Energie und eine Zunahme der Entropie). Dieser Vorgang lässt sich jedoch jederzeit umkehren, wenn eine externe Energiequelle verwendet wird. Nehmen wir zum Beispiel an, dass Wissenschaftler kürzlich den umgekehrten Prozess der Photosynthese entdeckt haben, der ein chemisches Phänomen ist.

Diese Frage wurde eigens in einen eigenen Absatz gestellt, da viele Menschen die Verbrennung für ein chemisches Phänomen halten, dies aber nicht stimmt. Es wäre aber auch falsch, den Verbrennungsprozess als physikalisches Phänomen zu betrachten.

Ein übliches Verbrennungsphänomen (Lagerfeuer, Verbrennung von Kraftstoff in einem Motor, Gasbrenner oder Brenner usw.) ist ein komplexer physikalischer und chemischer Prozess. Einerseits wird es durch eine Kette chemischer Oxidationsreaktionen beschrieben, andererseits tritt als Folge dieses Prozesses eine starke thermische und leichte elektromagnetische Strahlung auf, und das ist bereits das Gebiet der Physik.

Wo ist die Grenze zwischen Physik und Chemie?

Physik und Chemie sind zwei verschiedene Wissenschaften, die haben verschiedene Methoden Forschung, während Physik sowohl theoretisch als auch praktisch sein kann, während dies hauptsächlich in der Chemie der Fall ist praktische Wissenschaft. In manchen Bereichen liegen sich diese Wissenschaften jedoch so nahe, dass die Grenzen zwischen ihnen verschwimmen. Im Folgenden finden Sie Beispiele für wissenschaftliche Bereiche, in denen es schwierig ist, zu bestimmen, „wo ist Physik und wo ist Chemie“:

• Quantenmechanik;
• Kernphysik;
• Kristallographie;
• Materialwissenschaften;
• Nanotechnologie.

Wie aus der Liste ersichtlich ist, überschneiden sich Physik und Chemie eng, wenn die betrachteten Phänomene auf atomarer Ebene vorliegen. Solche Prozesse werden üblicherweise als physikalisch-chemisch bezeichnet. Es ist merkwürdig, dass die einzige Person, die gleichzeitig den Nobelpreis für Chemie und Physik erhalten hat, Marie Sklodowska-Curie ist.

Katasonov Nikita, Savostyanova Evgenia, Zadorina Elizaveta, Dmitriev Ilya, Ermakov Pavel

Forschungsprojekt "Chemische Reaktionen im Alltag" vorbereitet von einer Schülergruppe der Klassen 8-9 für eine Schulkonferenz Forschungsarbeit . Ziele und Ziele:

1. Identifizierung der am häufigsten verwendeten chemischen Reaktionen im Alltag.

2. Literaturanalyse die Essenz zu etablieren Reaktionen.

3. Definieren der Grad der Sicherheit (Gefahr) von Reaktionsprodukten für den Menschen.

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Beschriftungen der Folien:

Chemische Reaktionen in unserem täglichen Leben Projektteilnehmer: 1. Evgenia Konstantinovna Savostyanova Klasse 9 2. Elizaveta Vadimovna Zadorina Klasse 8 3. Pavel Igorevich Ermakov Klasse 9 4. Ilya Alekseevich Dmitriev Klasse 9 5. Nikita Sergeevich Katasonov Klasse 9 Leitung: Elena Alexandrovna Lazareva 2014 Städtische Haushaltsbildungseinrichtung "Sekundarstufe allgemein bildende Schule Nr. 17"

Relevanz des gewählten Themas In unserer Zeit sind Millionen bekannt verschiedene Substanzen. Viele davon werden nicht nur in der Industrie u Landwirtschaft sondern auch im Alltag. Leider verfügen nicht alle Menschen über elementares chemisches Wissen über Stoffe und deren Umwandlungen. Wir glauben, dass es notwendig ist, Chemiekenntnisse auch von der Schulbank aus zu vermitteln. Daher wird das Thema "Chemische Reaktionen in unserem täglichen Leben" relevant sein.

Aufgaben und Ziele: 1. Identifizierung der am häufigsten verwendeten chemischen Reaktionen im Alltag. 2. Literaturanalyse zur Feststellung der Art der Reaktionen. 3. Bestimmen Sie den Grad der Sicherheit (Gefahr) von Reaktionsprodukten für den Menschen.

Verbrennung Erdgas Russland ist führend in Reserven und Produktion von Erdgas. Daher nutzen wir in unseren Häusern die Verbrennungsreaktion von Erdgas zur Erzeugung von Wärmeenergie. Erdgas - ein Gasgemisch, das während der anaeroben Zersetzung im Erdinneren entsteht organische Materie. Chemische Zusammensetzung: Ethan (C 2 H 6), Propan (C 3 H 8) Butan (C 4 H 10). Sowie andere Nicht-Kohlenwasserstoff-Substanzen: Wasserstoff (H 2), Schwefelwasserstoff (H 2 S), Kohlendioxid (CO 2), Stickstoff (N 2), Helium (He). Der Hauptbestandteil von Erdgas ist Methan (CH 4) - von 92 bis 98%. Es ist ein farbloses, leichtes, brennbares Gas, geruchlos, fast unlöslich in Wasser. Ein Gemisch aus Methan und Luft ist explosiv. Methan-Verbrennungsreaktion CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q. Methan verbrennt mit einer bläulichen oder fast farblosen Flamme und setzt eine große Wärmemenge frei (879 kJ / mol). Bei der Verwendung von Gasgeräten im Haus ist es notwendig: den Schornstein zu überprüfen, den Raum zu lüften, den Zustand der Gasleitungen zu überwachen, die Arbeit nicht zu verlassen Gasgeräte ohne Aufmerksamkeit.

Brennende Streichhölzer Bei einer großen Auswahl an verschiedenen Feuerzeugen erfreuen sich Streichhölzer großer Beliebtheit. Was passiert, wenn ein Streichholz angezündet wird? Hier haben sie es auf die Kisten geschlagen. Es gab eine Flamme und einen scharfen Geruch nach "Schwefel". Der Prozess startete unter Reibungseinwirkung. Zuerst fing roter Phosphor Feuer, das eingeschaltet war Streichholzschachtel 4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5 Phosphor, der bei Reibung eine hohe Temperatur ergibt, entzündet eine Mischung aus Schwefel und Bartoletsalz in einem Streichholzkopf S + O 2 \u003d SO 2 (SO 2 ist Schwefeldioxid, a Quelle eines stechenden Geruchs). Der Kopf setzte Holz in Brand C 6 H 10 O 5 + 6O 2 \u003d 6CO 2 + 5H 2 O Fast alle Verbrennungsprodukte sind schädlich für den Körper. Nur wenn ein Streichholz verbrannt wird, wird eine unbedeutende Menge davon freigesetzt, die keine wesentlichen Auswirkungen auf eine Person hat. Aber wenn Streichhölzer chemisch verwendet werden Gebildete Person muss daran denken, dass "STREICHHÖLZER KEINE GEFAHR SIND!"

Hydrolyse von Seife Seife ist in der Herstellung und im Alltag ein technisches Gemisch aus wasserlöslichen Salzen höherer Fettsäuren, oft unter Zusatz einiger anderer Stoffe mit waschaktiver Wirkung. Die Mischungen basieren üblicherweise auf Natrium- (selten Kalium- und Ammonium-) Salzen gesättigter und ungesättigter Fettsäuren mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen im Molekül von 12 bis 18 (Stearin-, Palmitin-, Myristin-, Laurin- und Ölsäure). Seifen enthalten oft auch Salze von Naphthen- und Harzsäuren und manchmal andere Verbindungen, die in Lösungen Reinigungswirkung haben. Seifen werden aus einer starken Base und einer schwachen Säure gebildet, daher werden sie leicht hydrolysiert: C 17 H 35 COOHa + H 2 O \u003d C 17 H 35 COOH + NaOH Die Hydrolyseumgebung ist alkalisch, daher sind Seifen gegenüber der Haut ziemlich aggressiv und ihre häufige Verwendung führt zur Entfettung. Es gibt viele Sorten und Marken von Seifen, und bevor Sie die am besten geeignete auswählen, müssen Sie Ihren Hauttyp bestimmen. Fettige Haut glänzt oft durch starken Schweiß und Ölabscheidung, sie ist meist großporig. Bereits 2 Stunden nach dem Waschen auf einer auf das Gesicht aufgetragenen Serviette ölige Haut hinterlässt Flecken. Für solche Haut ist Seife mit leicht trocknender Wirkung erforderlich. Trockene Haut ist dünn und sehr wind- und wetterempfindlich, die Poren sind klein und dünn; es bricht leicht, weil es nicht flexibel genug ist. Es ist notwendig, maximalen Komfort und schonende Behandlung für solche Haut zu schaffen, es ist besser, teure Seifen zu verwenden. normale Haut weich, glatt, mit mittelgroßen Poren.

Wasserstoffperoxid Wasserstoffperoxid ist der einfachste Vertreter der Peroxide. Farblose Flüssigkeit mit "metallischem" Geschmack, unbegrenzt löslich in Wasser, Alkohol und Äther. Ego wird im Alltag oft als Bleichmittel und Antiseptikum verwendet. Wenn sich Wasserstoffperoxid zersetzt (wenn wir eine Wunde behandeln), werden Wasser und Sauerstoffgas freigesetzt. 2H 2 O 2 \u003d O 2 + 2H 2 O Bei niedrigen Dosen wird entsprechend eine kleine Menge Sauerstoff freigesetzt. In einem kleinen Volumen ist reiner Sauerstoff nicht gefährlich, und wann großes Volumen? Und bei einer großen Menge ist reiner Sauerstoff giftig und kann eine pulmonale Form der Sauerstoffvergiftung und eine schädliche Wirkung auf die Zentrale verursachen nervöses System. Die erste Exposition wird von folgenden Symptomen begleitet: Reizung des Lungengewebes. Es kann mit einer leichten Reizung des Rachens beginnen, gefolgt von Husten. In schweren Fällen kann es zu anhaltendem Brennen in der Brust und einem unkontrollierbaren Husten kommen. Die pulmonale Form der Sauerstoffvergiftung kann auch zu einer Abnahme der Lungenkapazität und einer Abnahme der Fähigkeit zum Gasaustausch führen, obwohl diese Komplikationen äußerst selten sind. Und die Symptome der zweiten Exposition (ZNS-Toxizität) umfassen: Sehstörungen (Tunnelblick, Unfähigkeit, sich zu konzentrieren), Hörstörungen (Ohrensausen, Auftreten von Fremdgeräuschen), Übelkeit, krampfhafte Kontraktionen (insbesondere Gesichtsmuskeln), verstärkt Empfindlichkeit gegenüber äußeren Reizen und Schwindel . All dies ist jedoch nur möglich, wenn große Mengen an Wasserstoffperoxid verwendet werden, und das übliche 3%ige Peroxid ist dazu nicht in der Lage.

Löschnatron mit Essig Das Löschnatron mit Essig wird beim Kneten von Teig für Brötchen und Pfannkuchen verwendet. Wenn Backpulver hohen Temperaturen oder einer sauren Umgebung ausgesetzt wird, reagiert es verstärkt, um Kohlendioxid freizusetzen, was wiederum zu Glanz und Porosität führt. CH 3 COOH + NaHCO 3 \u003d CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 Die Frage "Soda beim Backen mit Essig löschen oder nicht löschen" ist so ewig wie die Frage: "Was war zuerst da - das Huhn oder das Ei ." Nachdem ich mich jedoch mit der Literatur befasst und eine Reihe von Websites, einschließlich ausländischer, unterbrochen hatte, kam ich zu dem Schluss, dass dieses Problem höchstens 70 bis 80 Jahre alt ist. Beim Durchsuchen vieler Rezepte der alten russischen Küche fand ich kein einziges, in dem Soda erwähnt wurde. Früher war Gebäck in unserem Land meist auf Hefebasis oder ganz ohne Zusatz von Aufgeh- und Lockerungsbeschleunigern. So, Backpulver wurde von dem französischen Chemiker Leblanc in erfunden spätes XVIII Jahrhunderte. Diese Erfindung kam viel später nach Russland, nachdem ein neues Herstellungsverfahren entwickelt worden war. Sobald russische Hausfrauen ein solches Produkt wie Soda hatten, begannen sie, es beim Kochen anzuwenden und zu verwenden. Warum wurde beschlossen, das Soda zu löschen? Ja, einfach weil unsere Tradition, in diesem Fall alles „heiß, heiß“ zu essen, nur schädlich ist. Quick Soda in heißen Backwaren hat einen sehr unangenehmen "seifigen" Geschmack. Was wurde durch Löschen „korrigiert“, nämlich das Hinzufügen von kochendem Wasser oder fermentierten Milchprodukten zu Soda. Für Pfannkuchen diese Methode und liefert jetzt sehr gute Ergebnisse. Allerdings kann man sich vorstellen, was passieren wird Sandteig wenn Sie ein Glas kochendes Wasser hineingießen? Die Antwort ist offensichtlich. Daher wurde es erfunden, kochendes Wasser oder fermentierte Milchprodukte durch verdünnten 9%igen Essig oder Zitronensaft zu ersetzen.

Fazit Nicht nur im Chemieunterricht, sondern auch im Alltag können wir viele chemische Reaktionen beobachten. Diese Reaktionen sind nicht nur sicher (vorbehaltlich der Sicherheitsvorschriften), sondern einige von ihnen sind nutzlos. Zum Beispiel: Soda mit Essig löschen, jeder erfahrene Koch würde sagen, dass dies Zeitverschwendung ist. Aber ohne Reaktionen wie Hydrolyse und Verbrennung haben wir einfach keine Ahnung von einer weiteren Existenz. Bei diesen chemischen Reaktionen werden Gase freigesetzt. Sie sind sicher (in ein bestimmter Betrag). Beim Umgang mit Chemikalien im Alltag sind Sicherheitsvorschriften zu beachten.

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Ich wette, du hast mehr als einmal bemerkt, dass so etwas wie Moms Silberring mit der Zeit dunkler wird. Oder wie ein Nagel rostet. Oder wie Holzscheite zu Asche verbrennen. Nun, wenn Mama kein Silber mag und du nie gewandert bist und wie wird es gebraut? Teebeutel in einer Tasse sahen sie sicher.

Was haben all diese Beispiele gemeinsam? Und die Tatsache, dass sie alle zu chemischen Phänomenen gehören.

Chemische Phänomene im Alltag

Dazu gehören diejenigen, die im täglichen Leben des modernen Menschen beobachtet werden können. Einige von ihnen sind ganz einfach und offensichtlich, jeder kann sie in seiner Küche beobachten: zum Beispiel Tee aufbrühen. Die mit kochendem Wasser erhitzten Teeblätter ändern ihre Eigenschaften, dadurch ändert sich auch die Zusammensetzung des Wassers: Es erhält eine andere Farbe, einen anderen Geschmack und andere Eigenschaften. Das heißt, es wird eine neue Substanz erhalten.

Wenn Zucker in denselben Tee gegossen wird, entsteht durch eine chemische Reaktion eine Lösung, die wiederum eine Reihe neuer Eigenschaften aufweist. Zunächst einmal ein neuer, süßer Geschmack.

Am Beispiel des Aufbrühens von starkem (konzentriertem) Tee können Sie selbstständig ein weiteres Experiment durchführen: Tee mit einer Zitronenscheibe aufhellen. Durch die enthaltene Säure Zitronensaft, ändert die Flüssigkeit erneut ihre Zusammensetzung.

Andere Phänomene lassen sich im Alltag beobachten? Beispielsweise gehören chemische Phänomene Verbrennungsprozess in einem Motor.

Vereinfacht lässt sich die Reaktion der Kraftstoffverbrennung im Motor wie folgt beschreiben: Sauerstoff + Kraftstoff = Wasser + Kohlendioxid.

Generell im Motorraum Verbrennungs Es gibt mehrere Reaktionen, an denen Kraftstoff (Kohlenwasserstoffe), Luft und ein Zündfunke beteiligt sind. Oder besser gesagt, nicht nur Kraftstoff - ein Kraftstoff-Luft-Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, Sauerstoff, Stickstoff. Vor der Zündung wird das Gemisch komprimiert und erhitzt.

Die Verbrennung des Gemisches erfolgt in Sekundenbruchteilen, wodurch die Bindung zwischen den Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen zerstört wird. Dadurch wird eine große Menge Energie freigesetzt, die den Kolben in Bewegung setzt, und zwar die Kurbelwelle.

Anschließend verbinden sich Wasserstoff- und Kohlenstoffatome mit Sauerstoffatomen, es entstehen Wasser und Kohlendioxid.

Idealerweise sollte die vollständige Verbrennungsreaktion so aussehen: CnH2n + 2 + (1,5n + 0,5) O2 = nCO2 + (n + 1) H2O. In Wirklichkeit sind Verbrennungsmotoren nicht so effizient. Wenn beispielsweise während der Reaktion nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist, wird als Folge der Reaktion CO gebildet. Und bei größerem Sauerstoffmangel entsteht Ruß (C).

Plaquebildung auf Metallen durch Oxidation(Rost auf Eisen, Patina auf Kupfer, Nachdunkeln von Silber) - ebenfalls aus der Kategorie der haushaltschemischen Phänomene.

Nehmen wir Eisen als Beispiel. Unter Feuchtigkeitseinfluss (Luftfeuchtigkeit, direkter Kontakt mit Wasser) tritt Rost (Oxidation) auf. Das Ergebnis dieses Prozesses ist Eisenhydroxid Fe2O3 (genauer Fe2O3 * H2O). Sie können es als lose, raue, orange oder rotbraune Beschichtung auf der Oberfläche von Metallprodukten sehen.

Ein weiteres Beispiel ist die grüne Beschichtung (Patina) auf der Oberfläche von Kupfer- und Bronzegegenständen. Es bildet sich im Laufe der Zeit unter dem Einfluss von Luftsauerstoff und Feuchtigkeit: 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2CO5H2 (oder CuCO3 * Cu (OH) 2). Das dabei entstehende basische Kupfercarbonat kommt in Form des Minerals Malachit auch in der Natur vor.

Und noch ein Beispiel für langsam oxidative Reaktion Metall ein Lebensbedingungen- Dies ist die Bildung einer dunklen Beschichtung aus Silbersulfid Ag2S auf der Oberfläche von Silberprodukten: Schmuck, Besteck usw.

Die „Verantwortung“ für sein Auftreten tragen Schwefelpartikel, die in Form von Schwefelwasserstoff in unserer Atemluft vorhanden sind. Silber kann sich auch bei Kontakt mit Sirkovismus verdunkeln Lebensmittel(Eier zum Beispiel). Die Reaktion sieht so aus: 4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O.

Gehen wir zurück in die Küche. Hier sind einige andere interessante chemische Phänomene: Kalkbildung im Wasserkocher einer von ihnen.

Unter häuslichen Bedingungen gibt es keine Chemikalie reines Wasser enthält es immer gelöste Metallsalze und andere Stoffe in unterschiedlichen Konzentrationen. Ist das Wasser mit Calcium- und Magnesiumsalzen (Hydrogencarbonaten) gesättigt, spricht man von hart. Je höher die Salzkonzentration, desto härter das Wasser.

Wenn solches Wasser erhitzt wird, zerfallen diese Salze in Kohlendioxid und einen unlöslichen Niederschlag (CaCO3 und MgCO3). Sie können diese festen Ablagerungen beobachten, indem Sie in den Wasserkocher schauen (und auch auf die Heizelemente von Waschmaschinen, Geschirrspülern und Bügeleisen).

Neben Calcium und Magnesium (woraus sich Karbonatstein ergibt) ist häufig auch Eisen im Wasser vorhanden. Bei den chemischen Reaktionen Hydrolyse und Oxidation entstehen daraus Hydroxide.

Übrigens, wenn Sie Kalk im Wasserkocher loswerden wollen, können Sie ein anderes Beispiel beobachten interessante Chemie im alltag: einzahlungen werden von gewöhnlichen gut gehandhabt Tafelessig und Zitronensäure. Ein Wasserkocher mit einer Lösung aus Essig / Zitronensäure und Wasser wird gekocht, woraufhin die Ablagerungen verschwinden.

Und ohne ein weiteres chemisches Phänomen gab es keine leckeren Kuchen und Brötchen der Mutter: Wir sprechen darüber Löschnatron mit Essig.

Wenn Mama Soda in einem Löffel mit Essig löscht, tritt folgende Reaktion auf: NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + H2O + CO2. Die dabei entstehende Kohlensäure verlässt den Teig gerne – und verändert dadurch seine Struktur, macht ihn porös und locker.

Übrigens können Sie Ihrer Mutter sagen, dass es überhaupt nicht nötig ist, das Soda zu löschen - sie wird sowieso reagieren, wenn der Teig in den Ofen kommt. Die Reaktion wird jedoch etwas schlechter verlaufen als beim Löschen von Soda. Aber bei einer Temperatur von 60 Grad (und vorzugsweise 200) zersetzt sich Soda in Natriumcarbonat, Wasser und das gleiche Kohlendioxid. Der Geschmack von fertigen Kuchen und Brötchen kann zwar schlechter sein.

Die Liste der Phänomene der Haushaltschemie ist nicht weniger beeindruckend als die Liste solcher Phänomene in der Natur. Dank ihnen haben wir Straßen (Asphaltherstellung ist ein chemisches Phänomen), Häuser (Ziegelbrennen), schöne Stoffe für Kleidung (Färben). Wenn man darüber nachdenkt, wird deutlich, wie facettenreich und interessant die Wissenschaft Chemie ist. Und wie viel Nutzen kann aus dem ihrer Gesetze gezogen werden.