Co to jest zmiana chemiczna?

Substancja ulega zmianie chemicznej, gdy zmienia się jej struktura molekularna poprzez dodanie do niej energii lub zmieszanie dwóch substancji razem. W obu przypadkach wiązania chemiczne w strukturze atomowej są zrywane i łączą się ponownie, tworząc inną substancję. Nowa substancja ma zwykle inne właściwości fizyczne i chemiczne niż oryginał.

Istnieją dwa rodzaje zmian w chemii. Fizyczną zmianą jest zmiana formy substancji, taka jak normalna faza zmienia się w wodzie w wyniku temperatury. Gdy temperatura wzrasta od punktu zamarzania wody, zmienia się ona z postaci stałej wody, lodu; do postaci płynnej, wody; do postaci gazowej, pary.

Zmiana chemiczna zachodzi, gdy jedna substancja jest przekształcana w inną substancję na poziomie atomowym, a reakcje chemiczne można podzielić na cztery grupy. Reakcja syntezy zachodzi, gdy dwa lub więcej prostych materiałów łączy się, tworząc trzeci, bardziej skomplikowany materiał. Reakcja rozkładu to rozkład bardziej złożonej substancji na jej proste części. W reakcjach pojedynczej zamiany jeden pierwiastek zastąpił inny pierwiastek w bardziej złożonym materiale, aby utworzyć nową substancję. Reakcje podwójnej zamiany są podobne do reakcji pojedynczej zamiany, tylko z dwoma pierwiastkami w jednym materiale zastępującymi dwa pierwiastki w innym związku w celu wytworzenia materiału końcowego.

Prawa zachowania masy i energii mówią, że ani masa, ani energia nie są tworzone ani niszczone, zmieniają się tylko w inny stan. Zatem zmiany chemiczne są również klasyfikowane według tego, co dzieje się z energią w wyniku reakcji. Reakcje endotermiczne pochłaniają energię, zwykle ciepło lub energię elektryczną. Reakcje egzotermiczne wytwarzają energię, powodując, że substancja staje się gorąca w wyniku energii pochodzącej z wiązań chemicznych substancji.

Istnieje kilka sposobów stwierdzenia, czy nastąpiła zmiana chemiczna. Zmiana koloru substancji może oznaczać, że nastąpiła zmiana chemiczna. Zmieniające się kolory liści jesienią, czerwonawo-brązowy rdzę i brązowienie miąższu jabłka są przykładami zmian chemicznych, które wykazują zmiany koloru substancji.

Zmiana zapachu substancji może być również oznaką zmiany chemicznej. Siarkowy zapach zgniłych jaj i zapach zepsutego mleka są oznakami, że jaja i mleko uległy reakcjom chemicznym. Podczas gdy zapach jest być może bardziej zauważalny, mogą również występować inne, widoczne oznaki takiej zmiany.

W przeciwieństwie do zmian fizycznych zmiany chemiczne są nieodwracalne. Rozbicie stopą aluminiowej puszki to fizyczna zmiana. Teoretycznie można usunąć wgniecenia i zmarszczki wprowadzone do aluminium i przywrócić go do pierwotnego stanu. Spalenie kawałka papieru to zmiana chemiczna. Raz spalonego nie można go spalić.