FYSISKA FÖRÄNDRINGAR: TYPER OCH DERAS EGENSKAPER, EXEMPEL - KEMI - 2026

De fysiska förändringarna är de där en förändring iakttas inom tekniken utan behov av att modifiera dess natur; det vill säga utan att det finns brott eller bildning av kemiska bindningar. Därför, om man antar ett ämne A, måste det ha samma kemiska egenskaper före och efter den fysiska förändringen.

Utan fysiska förändringar skulle de olika formerna som vissa objekt kan förvärva inte existera; världen skulle vara en statisk och standardiserad plats. För att de ska kunna ske är energin på materien nödvändig, antingen i form av värme, strålning eller tryck; tryck som kan utövas mekaniskt med våra egna händer.

Snickeri butik. Källa: Pixabay

I en snickeriverkstad kan du till exempel observera de fysiska förändringarna som trä genomgår. Sågar, borstar, munstycken och hål, spikar etc. är väsentliga element så att virket från ett kvarter och med snickeritekniker kan förvandlas till ett konstverk; som ett möbel, ett gallerverk eller en ristad låda.

Om trä betraktas som ämne A, genomgår det i princip ingen kemisk transformation efter att möblerna är färdiga (även om ytan får en kemisk behandling). Om detta möbel pulveriseras till en handfull sågspån, kommer molekylerna i träet att förbli oförändrade.

Praktiskt taget modifierar inte cellulosamolekylen i trädet från vilket träet skärs dess struktur under hela denna process.

Om möblerna brann, skulle dess molekyler reagera med syre i luften och bryta ner till kol och vatten. I denna situation skulle det ske en kemisk förändring, eftersom resterna efter förbränning skulle skilja sig från möblernas egenskaper.

Typer av kemiska förändringar och deras egenskaper

Irreversibel

Träet i föregående exempel kan genomgå fysiska förändringar i storlek. Det kan lamineras, skäras, kantas etc., men ökar aldrig i volym. I detta avseende kan trä öka dess areal, men inte dess volym; vilket tvärtom ständigt minskas när det fungerar i verkstaden.

När det har klippts kan det inte återgå till sin ursprungliga form, eftersom trä inte är ett elastiskt material; med andra ord, det genomgår irreversibla fysiska förändringar.

I denna typ av förändring kan materien, även om den inte upplever någon reaktion, inte återgå till sitt ursprungliga tillstånd.

Ett annat mer färgstarka exempel är att spela med en gul och en blåaktig plasticine. När de knådas ihop dem och efter att ha gett dem formen på en boll blir deras färg grön. Även om du hade en form för att återställa dem till sin ursprungliga form, skulle du ha två gröna staplar; blå och gul kunde inte längre separeras.

Utöver dessa två exempel kan också blåsa bubblor övervägas. Ju mer de blåses, volymen av dem ökar; men när den är fri kan ingen luft utvinnas för att minska storleken.

Reversibel

Även om det inte läggs någon tonvikt på att tillräckligt beskriva dem, är alla förändringar i materiens tillstånd reversibla fysiska förändringar. De beror på tryck och temperatur, liksom krafterna som håller partiklarna samman.

Till exempel kan en isbit i en kylare smälta om den får stå utanför frysen. Efter ett tag ersätter det flytande vattnet isen i det lilla facket. Om samma kylare återförs till frysen kommer det flytande vattnet att förlora temperaturen tills det fryser och blir en isbit igen.

Fenomenet är reversibelt eftersom absorptionen och frigörandet av värme av vattnet inträffar. Detta gäller oavsett var flytande vatten eller is lagras.

Huvudkarakteristiken och skillnaden mellan en reversibel och irreversibel fysisk förändring är att substansen (vattnet) i det förra betraktas i sig; medan i det andra materialets fysiska utseende beaktas (trä och inte cellulosor och andra polymerer). I båda förblir emellertid den kemiska naturen konstant.

Ibland är skillnaden mellan dessa typer inte tydlig och det är praktiskt, i sådana fall, att inte klassificera de fysiska förändringarna och att behandla dem som en.

Exempel på fysiska förändringar

I köket

Inuti köket sker otaliga fysiska förändringar. Att göra en sallad är mättad med dem. Tomater och grönsaker huggas efter behov och ändrar dess ursprungliga former oåterkalleliga. Om bröd läggs till denna sallad, skärs det i skivor eller bitar från ett limpa landsbröd och sprids med smör.

Smörjningen av bröd och smör är en fysisk förändring, eftersom smaken förändras, men molekylärt förblir den oförändrad. Om annat bröd rostas får det mer intensiv styrka, smak och färger. Den här gången sägs det att det skedde en kemisk förändring, för det spelar ingen roll om denna rostat bröd är kall eller inte: den kommer aldrig att återfå sina ursprungliga egenskaper.

Livsmedel som homogeniseras i mixern representerar också exempel på fysiska förändringar.

På den söta sidan, när choklad smälts, observeras det att det går från ett fast tillstånd till ett flytande tillstånd. Beredningen av sirap eller godis som inte inbegriper användning av värme, ingår också i denna typ av materieförändringar.

Uppblåsbara slott

På en lekplats under de tidiga timmarna observeras vissa dukar på golvet, inerta. Efter några timmar införs dessa som ett slott i många färger där barn hoppar inuti.

Denna plötsliga volymförändring beror på den enorma massan av luft som blåses inuti. När parken är stängd, släcks och släcks slottet; därför är det en reversibel fysisk förändring.

Glas hantverk

Glas hantverk. Källa: Pixabay

Glas vid höga temperaturer smälter och kan deformeras fritt för att ge det någon design. I bilden ovan kan du till exempel se hur en glashäst formas. När den glasartade pastan har svalnat kommer den att härda och prydnaden blir klar.

Denna process är reversibel, eftersom den genom att applicera temperaturen igen kan få nya former. Många glasornament skapas med denna teknik, som kallas glasblåsning.

Diamantsnittning och mineralfasettering

Klipp diamant. Källa: Roman Köhler, från Wikimedia Commons Vid skärning av en diamant genomgår den ständiga fysiska förändringar för att öka ytan som reflekterar ljuset. Denna process är irreversibel och ger den grova diamanten ett extra och orimligt ekonomiskt värde.

I naturen kan du också se hur mineraler antar mer kristallina strukturer; det vill säga de fasetter under åren.

Detta består av en fysisk förändringsprodukt av en omarrangemang av joner som utgör kristallerna. Att klättra upp på ett berg, till exempel kan man hitta mer fasetterade kvartsstenar än andra.

Upplösning

När en fast löslig i vatten, såsom salt eller socker, löses, erhålls en lösning med en salt respektive söt smak. Även om båda fasta ämnen "försvinner" i vattnet, och det senare genomgår en förändring i dess smak eller konduktivitet, inträffar ingen reaktion mellan det lösta ämnet och lösningsmedlet.

Salt (vanligtvis natriumklorid) består av Na ⁺ och Cl ^- joner . I vatten löses dessa joner av vattenmolekyler; men jonerna genomgår varken reduktion eller oxidation.

Detsamma gäller sackaros- och fruktosmolekylerna i socker, som inte bryter någon av deras kemiska bindningar när de interagerar med vatten.

Kristallise

Här avser termen kristallisation långsam bildning av ett fast ämne i ett flytande medium. När vi återgår till exemplet med socker, när dess mättade lösning upphettas till koka, sedan lämnas att vila, ges sackaros- och fruktosmolekylerna tillräckligt med tid att sortera ordentligt och därmed bilda större kristaller.

Denna process kan vändas om värme tillförs igen. I själva verket är det en allmänt använd teknik för att rena kristalliserade ämnen från föroreningar som finns i mediet.

Neonljus

Neonljus. Källa: Pexels

I neonljus värms gaser (inklusive koldioxid, neon och andra ädelgaser) med hjälp av en elektrisk urladdning. Gasmolekyler blir upphetsade och genomgår elektroniska övergångar som absorberar och avger strålning när den elektriska strömmen passerar genom gasen vid lågt tryck.

Även om gaserna joniseras är reaktionen reversibel och återgår praktiskt taget till sitt ursprungliga tillstånd utan bildning av produkter. Neonljus är uteslutande rött i färgen, men i populärkulturen är denna gas felaktigt designad för alla ljus som produceras med denna metod, oavsett färg eller intensitet.

Fosforescens

Fosforescerande prydnad. Källa: Lưu Ly, från Wikimedia Commons Vid denna punkt kan en debatt uppstå mellan om fosforescens är mer relaterat till en fysisk eller kemisk förändring.

Här är utsläppet av ljus långsammare efter absorption av högenergistrålning, till exempel ultraviolett. Färgerna är produkten från detta ljusutsläpp som orsakas av elektroniska övergångar i molekylerna som utgör prydnaden (toppbild).

Å ena sidan interagerar ljus kemiskt med molekylen och spännar dess elektroner; och å andra sidan, när ljuset släpps ut i mörkret, visar molekylen inte någon brytning av sina bindningar, vilket förväntas av all fysisk interaktion.

Vi talar då om en reversibel fysisk-kemisk förändring, eftersom om prydnaden placeras i solljus, absorberar den ultraviolett strålning, som den sedan kommer att frigöra i mörkret långsamt och med mindre energi.

referenser

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 december 2018). Exempel på fysiska förändringar. Återställd från: thoughtco.com
2. Roberts, Calia. (11 maj 2018). 10 typer av fysisk förändring. Sciencing. Återställd från: sciencing.com
3. Wikipedia. (2017). Fysiska förändringar. Återställd från: en.wikipedia.org
4. Clackamas Community College. (2002). Skillnad mellan kemiska och fysiska förändringar. Återställd från: dl.clackamas.edu
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
6. Av Surbhi S. (oktober 7, 2016). Skillnaden mellan fysisk förändring och kemisk förändring. Återställd från: keydifferences.com