מהם שינויים כימיים? מאפיינים, אינדיקטורים ודוגמאות

טרנספורמציה, זה מהווה מונח מפתח הקובע את כוח השינוי המניע את התפתחות התהליכים, בו משולבים אלמנטים מסוימים ומולידים תרכובות חדשות. בעבר, לאור הווריאציות שנצפו במערכת, נעשה שימוש במונחים נוקשים כמו הרס והיעלמות.אבל עיקרון בלתי הפיך הוא שהחומר לא נוצר, והוא לא נהרס, הוא הופך, וזה אומר שכאשר נצפה היעדר משהו זה אומר שהוא הפך לחלק ממתחם אחר.

שינויים כימיים כרוכים בהפיכת אלמנטים לתרכובות חדשות, שלמרות היותן שילוב של היסודות המקוריים יכולות להציג תכונות שונות לחלוטין. ישנם תהליכים בהם הטרנספורמציה הפיכה, כלומר באמצעות מניפולציה מכנית אנו יכולים להפריד ו / או להפוך את השינוי כדי להשיג את האלמנטים המקוריים (שינוי פיזי), אין זה המקרה של שינוי כימי, מכיוון שהעיקר המאפיין שלו הוא בלתי הפיך של התהליך, ולכן לא ניתן להחזיר את המוצרים שהושגו לאלמנטים המקוריים שלהם.

תגובות לשינוי כימי

כל תגובה כימית מובילה לשינוי הסוג הכימי בו החומרים המגיבים הופכים למוצרים חדשים על ידי שינוי המבנה המולקולרי, ואיחוד קשריהם.

העיקרון הקובע בתהליכים כימיים מוכתב על ידי חוק שימור המסה דה לבואיזיה, הקובע כי המסה הכוללת, בתהליכי השינויים הכימיים, נותרת ללא שינוי, כלומר כמות המסה הנצרכת בתגובות חייבת לבוא לידי ביטוי במוצרים.

מאפייני המוצרים המתקבלים משינויים כימיים תלויים בגורמים שונים:

מספר האטומים: מספר האטומים הקיימים בכל תרכובת משפיע מאוד על המוצר הסופי, מכיוון שהוא קובע את מספר הקשרים ואופיים, כמו גם על השפעה ישירה על המבנה המולקולרי של התרכובת החדשה. אם ניקח בחשבון לדוגמא שהיסוד פחמן בעל שני אטומי הערכיות מגיב עם חמצן (המתרחש בצורה דו-ערכית), התוצאה של תגובה זו תהיה פחמן חד-חמצני (CO) שהוא גז רעיל. מצד שני, אם ניקח בחשבון את אותו התרחיש, אך הפעם יש לנו את היסוד פחמן בעל ערך של 2, התוצאה של התגובה תהיה פחמן דו חמצני (CO2), שהוא גז חיוני בתהליכים כמו פוטוסינתזה ונשימה.

טֶמפֶּרָטוּרָה: רבים רואים בכך את הגורם הקובע בהתפתחות התגובה, מכיוון שנדרשת כמות מסוימת של אנרגיה כדי להתחיל בתהליך. עלייה בטמפרטורה מתורגמת לעלייה במהירות התגובה, ללא קשר אם היא אקסותרמית או אנדותרמית. זאת בשל העובדה שככל שהטמפרטורה עולה, מספר המולקולות בעלות האנרגיה השווה או גדולה מאנרגיית ההפעלה, ובכך מגדיל את מספר ההתנגשויות האפקטיביות בין האטומים.

כוח משיכה ודחייה: זוהי כמות פיזית, המכונה גם מטען חשמלי, הקובעת את הכוחות המושכים או דוחים תרכובות, בהתחשב בשדה המגנטי שלהם. זה קובע את יכולתו של חומר לשתף פוטונים.

ריכוז: ריכוז האלמנטים המשתתפים הוא גורם הקובע בהתרחשות התגובה, מכיוון שככל שהריכוז גבוה יותר יש סיכוי גדול יותר לקואליציות.

מאפייני שינויים כימיים

• הם בלתי הפיכים, מה שאומר שברגע ששולבו את הריאגנטים למוצרים חדשים, הפרדה למרכיביהם המקוריים היא בלתי אפשרית.
• המבנה המולקולרי של המינים המשתתפים שונה על ידי שילובם.
• הם דורשים, ובתורם יכולים לשחרר אנרגיה.
• המסה הכוללת נשארת קבועה.
• שינוי מתרחש בתכונות האופייניות לחומר: התכה, נקודת רתיחה, מסיסות וצפיפות.

אינדיקטורים לכך שחל שינוי כימי

על מנת להבחין מתי אנו נמצאים בשינוי כימי, שורה של גורמים שיש לקחת בחשבון מפורטים להלן:

• נוכחות משקעים או משקעים: כאשר מערבבים שני חומרים, אנו יכולים להבחין שהתגובה התרחשה אם נבחין בנוכחות משקעים, כלומר חלק מהחומרים החדשים שנוצרו אינם מסיסים.
• שינוי צבע: בין אם נוסיף אינדיקטור לתערובת ובין אם נבצע רק את שילוב המגיבים, מקובל לראות שינוי בצבעוניות הראשונית של התרכובת כאשר מתרחשים שינויים כימיים.
• התפתחות גז: פעמים רבות בתוצרי התגובות אנו מוצאים גזים המשתחררים לסביבה.
• שינויים בתכונות בסיסיות: דרך נוספת לאשר שהתרחש שינוי כימי היא על ידי מדידת תכונות כמו חומציות, ריח, תכונות מגנטיות או חשמליות. וריאציה בהם קובעת את היווצרותו של מוצר חדש.
• ספיגת חום או שחרורם: ניתן למדידה בקלות כשינוי ספונטני בטמפרטורת התערובת.

דוגמאות 

1. הפיכת עץ או נייר לאפר כאשר הוא נתון למקור חום.
2. עיכול המזון, בו הופכים אלמנטים מורכבים לצורות פשוטות יותר, כך שהגוף משיג את החומרים המזינים הדרושים.
3. תערובת המרכיבים להכנת לחם ובישולו לאחר מכן.
4. הפיכת היין לחומץ.
5. תסיסת חלב לייצור יוגורט.
6. הפיכת החמצן לפחמן דו חמצני, בחילופי המופקים בדם בכליות הריאות.