Was ist eine chemische Veränderung?
Eine Substanz erfährt eine chemische Veränderung, wenn sich ihre Molekülstruktur ändert, indem der Substanz entweder Energie hinzugefügt wird oder indem zwei Substanzen miteinander gemischt werden. In beiden Fällen werden die chemischen Bindungen innerhalb der Atomstruktur aufgebrochen und verbinden sich wieder zu einer anderen Substanz. Die neue Substanz hat normalerweise andere physikalische und chemische Eigenschaften als die ursprüngliche.
In der Chemie gibt es zwei Arten von Veränderungen. Eine physikalische Änderung liegt vor, wenn sich die Form des Stoffes ändert, z. B. wenn sich die normale Phase in Wasser infolge der Temperatur ändert. Wenn die Temperatur vom Gefrierpunkt des Wassers an steigt, ändert sie sich von der festen Form des Wassers, des Eises; zur flüssigen Form Wasser; zu der gasförmigen Form, Dampf.
Eine chemische Veränderung findet statt, wenn ein Stoff auf atomarer Ebene in einen anderen Stoff umgewandelt wird und chemische Reaktionen in vier Gruppen eingeteilt werden können. Eine Synthesereaktion tritt auf, wenn zwei oder mehr einfache Materialien kombiniert werden, um ein drittes, komplizierteres Material herzustellen. Eine Zersetzungsreaktion ist die Zersetzung einer komplexeren Substanz in ihre einfachen Teile. Bei Einzelersetzungsreaktionen hat ein Element ein anderes Element in einem komplexeren Material ersetzt, um eine neue Substanz zu erzeugen. Doppelersetzungsreaktionen ähneln Einzelersetzungsreaktionen, wobei nur zwei Elemente in einem Material zwei Elemente in einer anderen Verbindung ersetzen, um das endgültige Material herzustellen.
Die Gesetze der Massen- und Energieerhaltung besagen, dass weder Masse noch Energie erzeugt oder zerstört werden, sondern nur in einen anderen Zustand übergehen. Somit werden chemische Veränderungen auch danach klassifiziert, was als Ergebnis der Reaktion mit Energie passiert. Endotherme Reaktionen absorbieren Energie, normalerweise Wärme oder elektrische Energie. Exotherme Reaktionen erzeugen Energie, wodurch sich der Stoff aufgrund der Energie, die aus den chemischen Bindungen der Stoffe stammt, heiß anfühlt.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um festzustellen, ob eine chemische Veränderung stattgefunden hat. Eine Änderung der Farbe eines Stoffes kann bedeuten, dass eine chemische Änderung stattgefunden hat. Die wechselnden Farben der Blätter im Herbst, das rötliche Rostbraun und die Bräunung des Apfelfleischs sind Beispiele für chemische Veränderungen, die durch Farbveränderungen in einem Stoff sichtbar werden.
Eine Geruchsveränderung eines Stoffes kann auch ein Zeichen dafür sein, dass eine chemische Veränderung stattgefunden hat. Der Schwefelgeruch von faulen Eiern und der Geruch von verdorbener Milch sind Anzeichen dafür, dass die Eier und die Milch chemische Reaktionen eingegangen sind. Während der Geruch vielleicht wahrnehmbarer ist, kann es auch andere sichtbare Anzeichen für eine solche Veränderung geben.
Im Gegensatz zu physikalischen Veränderungen sind chemische Veränderungen irreversibel. Eine Aluminiumdose mit dem Fuß zu zerschlagen ist eine körperliche Veränderung. Theoretisch ist es möglich, die in das Aluminium eingebrachten Dellen und Falten zu entfernen und es wieder in seinen ursprünglichen Zustand zu versetzen. Ein Stück Papier zu verbrennen ist eine chemische Veränderung. Sobald es verbrannt ist, kann es nicht mehr verbrannt werden.