KEMIALLISET ILMIÖT: OMINAISUUDET JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Kemiallisia ilmiöitä ovat ne, jotka käsittävät sarjan kemiallisia reaktioita, joita esiintyy jokapäiväisessä elämässä. Vaikka on totta, että kemiallisia reaktioita voidaan tutkia tai suorittaa laboratoriossa, kemialliset ilmiöt voidaan nähdä missä tahansa; ulkona, pilvissä, ruumiissamme tai itse keittiössä.

Joitakin esimerkkejä kemiallisista muutoksista ovat puun polttaminen, ruoan sulaminen, munan keittäminen, raudan ruostuminen, kakun leipominen, hedelmien mäntyminen, lihan paahtaminen, ilotulitteiden räjähtäminen ja paljon muuta.

Evästeiden leipominen on yksi lukemattomista arjen kemiallisista ilmiöistä, joista kaikki tietävät. Lähde: holmespj Pixabayn kautta.

Kemialliset ilmiöt on helppo tunnistaa, vaikka ne eivät olekaan erillisiä, mutta yhdessä fysikaalisten (tai biologisten) muutosten kanssa. Kemiallisen ilmiön sanotaan tapahtuneen, kun havaitaan lämpötilan nousua, kaasujen vapautumista, äkillistä valaistusta, saostumien muodostumista; tai hajun, värin tai rakenteen muutokset.

Kaikilla kemiallisilla ilmiöillä on kuitenkin yhteinen muutos aineen identiteetissä; sidosten katkeaminen uusien muodostamiseksi, reagenssien katoaminen tuotteiden tuottamiseksi.

"Yksinkertainen" kemiallinen ilmiö voi kattaa tai nivelletä suuren määrän kemiallisia reaktioita, jotka noudattavat yhtä tai useampaa mekanismia. Tämä tapahtuu erityisesti silloin, kun kokkaamme, paistamme (yläkuvassa evästeet) tai syömme, samoin kuin mielenkiintoisissa biokemiallisissa prosesseissa, kuten bioluminesenssissa.

ominaisuudet

Jokaisella erillisellä kemiallisella reaktiolla on joukko ominaisuuksia, joiden avulla ne voidaan tunnistaa tai luokitella muusta; nämä voivat olla kaksinkertainen siirtyminen (metateesi), saostuminen, neutralointi, lisäys, isomerointi, oksidien pelkistys, hydraus, palaminen, pyrolyysi, saippuoituminen, polymerointi ja monet muut.

Jotkut niistä voivat olla palautuvia (tuotteet muodostavat reaktantit uudelleen) tai palautumattomia (on olemassa vain tuotteen muodostumista). Jotkut ovat myös eksotermisiä, endotermisiä, hitaita tai nopeita (katalyytin kanssa tai ilman).

Kaikki ovat kuitenkin yhtä mieltä aineen identiteetin muutoksesta (atomi, funktionaalinen ryhmä, molekyyli jne.). Tämä aiheuttaa muutoksen yhdessä järjestelmän ominaisuuksissa, jotka ovat muun muassa väri, haju, pH, lämpötila, paine, viskositeetti, massa, tilavuus, tiheys, taitekerroin.

On myös usein tarkkailtava kuplia, saostumien tai kaksifaasien, välähdysten tai räjähdysten esiintymistä. Kemialliselle ilmiölle on sitten tunnusomaista osoittamalla tällaisten muutosten yhdistelmä, ja se voi myös koostua sarjasta reaktioita tai muutoksia, jotka liittyvät läheisesti toisiinsa.

Siksi kemialliset ilmiöt viittaavat prismaista riippuen, joihin sitä tarkastellaan, pääasiassa kaikkia luonnollisia tai arjen prosesseja, joissa havaitaan, että tapahtui yksi tai useampi samanaikainen kemiallinen reaktio.

esimerkit

Mineraalikiteytys

Jotkut mineraalit kiteytyvät veden haihtumisen vuoksi. Lähde: Pxhere.

Vaikka kaikki mineraalikiteytysmekanismit eivät ole ehdottomasti kemiallisia ilmiöitä, ne tapahtuvat vesiliuoksesta, joka höyrystyy hitaasti, kun ionit ryhmittelevät toisiinsa ja muodostavat suolakiteitä.

Vesivirrat voivat kuljettaa ioneja kallioista muille alueille, joilla ne lopulta haihtuvat ja jättävät jäljen kiteitä; kuten tapahtuu esimerkiksi suolajärvissä.

palaminen

Tulipalossa on voimakas ja erittäin eksoterminen hapettuminen. Valaisessaan ottelupäätä se palaa ilmassa olevan hapen kanssa tuottaen oksideja, mistä ei todista pelkästään lämpö, ​​vaan myös ottelun värinmuutos punaisesta mustaan.

Tulipalo on siksi kemiallinen ilmiö, johon liittyy monien oksidien muodostumista; vaikka ne tapahtuvat metsässä, viidakossa tai vuoristossa, ne koostuvat melkein kokonaan hiilimonoksidista sekä typen ja rikin oksideista.

Hapan sade

Hapan sade on kemiallinen ilmiö, johon liittyy erilaisten kaasumaisten happooksidien (NO _x, SO ₃, ClO ₂, CO ₂) hydraatio. Kun nämä kaasumaiset oksidit ovat vuorovaikutuksessa pilvien vesipisaroiden kanssa, ne muuttuvat vastaaviksi oksohapoiksi (HNO ₃, H ₂ SO ₄, HClO ₃, H ₂ CO ₃), jotka päätyvät sateeseen.

Happoisille sateille on ominaista korkea HNO _{3: n} ja H ₂ SO _{4: n} pitoisuus, joka vaikuttaa vesiekosysteemeihin, viljelykasveihin, happamaan jokivettä ja heikentyviin marmorikuviin.

Otsonin tuotanto ja pilaantuminen

Stratosfäärissä otsonia syntyy, kun happi reagoi auringon ultraviolettisäteilyn kanssa; ja sen luonnollinen tuhoaminen, vaikka eri mekanismin avulla, regeneroi happea uudelleen.

On kuitenkin kemiallisia lajeja, jotka ultraviolettisäteilyn vuoksi hajoavat vapaiksi radikaaleiksi, jotka tuhoavat otsonia ja estävät sen suojaavaa vaikutusta.

Käyminen

Käyminen on esimerkki kemiallisesta ilmiöstä, koska mikro-organismit katalysoivat reaktioita orgaanisessa substraatissa, joka yleensä on ruoka, mehu tai juoma, aiheuttamaan radikaalia muutosta sen organoleptisissä ominaisuuksissa; etenkin aromin suhteen, kuten oluen ja viinin kanssa.

kokki

Ruoanlaitto suorittaa sarjan kemiallisia ilmiöitä, jotta ainesosista voidaan valmistaa aamiainen, lounas tai illallinen. Lähde: Milly Eaton Pexelsin kautta.

Kirja voitaisiin kirjoittaa kaikista kemiallisista ilmiöistä, joita tapahtuu ruoanlaiton aikana. Ensinnäkin tulen käyttö merkitsee jo ruokaa muodostavien proteiinien denaturointia, niiden kuivumista ja tiettyjen sidosten katkeamista tuottamaan tuotteita, jotka tehostavat niiden makua ja väriä.

Munan keittäminen, leipomien tai evästeiden leipominen, kanan tai pihvien paistaminen, kahvin valmistaminen, pastaa kuumentaminen, etikkalaatin kastike, ananasten käyminen, sitruunan lisääminen kaloihin haihtuvien amiinien neutraloimiseksi jne. Ovat olennaisesti esimerkkejä kemiallisista ilmiöistä.

Karamellisointi ja Maillard-reaktio

Juuston karamellin valmistuksessa käytetään sokerin karamelointireaktiota. Lähde: Guillermo Amador (flickr.com)

Toinen erityinen kemiallinen ilmiö, jota esiintyy usein keittiössä, on karamelointi. Tämä koostuu sokeripitoisen liuoksen polttamisesta osittain, kunnes se muuttuu kultaiseksi tai ruskeaksi; ts. se pysähtyy heti kun karamelli on valmis.

Sokerit alkavat kuivua lämmön vaikutuksesta muodostaen molekyylikokoonpanon; jotkut pienet (furanoni ja maltoli), joiden ansiosta karamellilla on ominainen tuoksu; muut polymeerit (karamelli ja karamelano), jotka vastaavat karamellin väreistä.

Kun sokereita lisätään proteiinien lisäksi, tapahtuu Maillard-reaktio, jossa nyt sokerit reagoivat aminoryhmiensä kanssa.

Jälleen on tyypillistä tarkkailla kemiallista ilmiötä, johon liittyy tällainen reaktio evästeiden tai keksien leivonnassa, oluiden valmistuksessa, pekonin paistamisessa, lihan ruskistumisessa, kanan paistossa, paahtoleivän paahtamisessa. vilja jne.

bioluminenssi

Rannan rantaviiva syttyi yöllä dinoflagellate-levien biologisen luminesenssin ansiosta. Lähde: Jed San Diegosta, Kalifornian tasavalta

Viimeinkin, ja ei vähemmän tärkeänä tai uteliaana, meillä on bioluminesenssi, jossa organismit tai olennot kykenevät tuottamaan lusiferiiniproteiinissa olevan lusiferaasientsyymin vaikutuksesta oman valonsa. Selkeä esimerkki näkyy tulipaloissa ja niiden keltainen vilkkuu koko yön.

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
2. Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
3. Elsevier. (2019). Kemialliset ilmiöt. Palautettu osoitteesta: sciencedirect.com
4. Helmenstine, tohtori Anne Marie (16. lokakuuta 2019). Esimerkkejä kemiallisista reaktioista jokapäiväisessä elämässä. Palautettu osoitteesta: gondo.com
5. Wikipedia. (2019). Kemiallinen reaktio. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
6. Riisin yliopisto. (2019). Kemiallisten reaktioiden luokittelu. Palautettu osoitteesta openstax.org
7. Biomimicry-instituutti. (27. tammikuuta 2017). Luonnon kemia. Palautettu osoitteesta asknature.org
8. Ashley Hamer. (14. toukokuuta 2018). 10 tapaa hakkeroida keittämistä kemian avulla. Palautettu osoitteesta: curiosity.com
9. Korkoa korolle. (2018). Ruokakemia - Maillard-reaktio. Palautettu osoitteesta: yhdistechem.com
10. Ashish. (25. maaliskuuta 2018). Miksi sokeri muuttuu ruskeaksi sulaessa? Palautettu osoitteesta: scienceabc.com