Cosa sono i cambiamenti chimici? Caratteristiche, indicatori ed esempi

trasformazione, questo costituisce un termine chiave che determina la forza di cambiamento che muove l'evoluzione dei processi, in cui determinati elementi si combinano dando origine a nuovi composti. Prima delle variazioni osservate in un sistema, si usava ricorrere a termini rigorosi come distruzione e scomparsa, ma un principio inconfutabile è che la materia non si crea, né si distrugge, si trasforma, E questo significa che quando si osserva l'assenza di qualcosa, significa che è diventato parte di un altro composto.

I cambiamenti chimici comportano la trasformazione di elementi in nuovi composti, che pur essendo una combinazione degli elementi originali possono presentare proprietà totalmente differenti. Ci sono processi in cui la trasformazione è reversibile, cioè attraverso la manipolazione meccanica possiamo separare e / o invertire il cambiamento per ottenere gli elementi originali (cambiamento fisico), questo non è il caso di un cambiamento chimico, perché la sua caratteristica principale è l'irreversibilità del processo, quindi i prodotti ottenuti non possono essere riportati ai loro elementi originali.

Reazioni di cambiamento chimico

Ogni reazione chimica porta ad un cambiamento di tipo chimico in cui le sostanze reagenti diventano nuovi prodotti modificando la struttura molecolare e l'unione dei loro legami.

Il principio determinante nei processi chimici è dettato dal legge di conservazione della massa de Lavoisier, che determina che la massa totale, nei processi di mutamento chimico, rimane invariata, il che significa che la quantità di massa consumata nei reagenti deve riflettersi nei prodotti.

Le caratteristiche dei prodotti ottenuti dai cambiamenti chimici dipendono da diversi fattori:

Numero di atomi: Il numero di atomi presenti in ogni composto influenza notevolmente il prodotto finale, in quanto determina il numero di legami e la loro natura, oltre ad influenzare direttamente la struttura molecolare del nuovo composto. Considerando ad esempio che l'elemento carbonio con 2 atomi di valenza sta reagendo con l'ossigeno (che si presenta in forma bivalente), il risultato di questa reazione sarà il monossido di carbonio (CO) che è un gas tossico. Se invece consideriamo lo stesso scenario, ma questa volta abbiamo l'elemento carbonio con valenza 4, il risultato della reazione sarà anidride carbonica (CO2), che è un gas vitale in processi come la fotosintesi e la respirazione.

Temperatura: Molti lo considerano il fattore determinante nello sviluppo di una reazione, poiché è necessaria una certa quantità di energia per l'avvio del processo. Un aumento della temperatura si traduce in un aumento della velocità della reazione, indipendentemente dal fatto che sia esotermica o endotermica. Questo perché, all'aumentare della temperatura, aumenta il numero di molecole con un'energia uguale o superiore all'energia di attivazione, aumentando così il numero di collisioni effettive tra gli atomi.

Forza di attrazione e repulsione: È una quantità fisica, nota anche come carica elettrica, che determina le forze che attraggono o respingono i composti, considerando il loro campo magnetico. Ciò determina la capacità della materia di condividere i fotoni.

concentrazione: La concentrazione degli elementi partecipanti è un fattore determinante nel verificarsi di una reazione, poiché maggiore è la concentrazione maggiore è la probabilità di coalizioni.

Caratteristiche dei cambiamenti chimici

• Sono irreversibili, il che significa che una volta che i reagenti sono stati combinati in nuovi prodotti, è impossibile separarli nei loro componenti originali.
• La struttura molecolare delle specie partecipanti viene modificata combinandole.
• Richiedono e, a loro volta, possono rilasciare energia.
• La massa totale rimane costante.
• Si verifica una modifica nelle proprietà caratteristiche del materiale: fusione, punto di ebollizione, solubilità e densità.

Indicatori che si è verificato un cambiamento chimico

Al fine di distinguere quando siamo in presenza di un cambiamento chimico, si elencano di seguito una serie di fattori da tenere in considerazione:

• Presenza di sedimenti o precipitati: Quando due sostanze sono mescolate, possiamo distinguere che la reazione è avvenuta, se notiamo la presenza di un sedimento, il che significa che alcune delle nuove sostanze formate sono insolubili.
• Cambio di colore: Sia che aggiungiamo un indicatore alla miscela, sia che eseguiamo solo la combinazione di sostanze reagenti, è comune osservare quando si verificano cambiamenti chimici un cambiamento nella colorazione iniziale del composto.
• Evoluzione del gas: Molte volte nei prodotti delle reazioni troviamo gas che vengono rilasciati nell'ambiente.
• Cambiamenti nelle proprietà di base: Un altro modo per confermare che si è verificato un cambiamento chimico è misurare proprietà come acidità, odore, proprietà magnetiche o elettriche. Una loro variazione determina la formazione di un nuovo prodotto.
• Assorbimento o rilascio di calore: Facilmente misurabile come variazione spontanea di temperatura della miscela.

Esempi 

1. La trasformazione del legno o della carta in cenere se sottoposti a una fonte di calore.
2. La digestione del cibo, in cui elementi complessi vengono trasformati in forme più semplici, in modo che il corpo ottenga i nutrienti necessari.
3. La miscela degli ingredienti per fare il pane e la sua successiva cottura.
4. La trasformazione del vino in aceto.
5. Fermentazione del latte per produrre yogurt.
6. La trasformazione dell'ossigeno in anidride carbonica, nello scambio prodotto nel sangue negli alveoli polmonari.