مثال‌هایی از تغییرات شیمیایی

 

مترجم: سهیلا حاجی‌زاده
منبع:راسخون



 

تغییرات شیمیایی بی‌شماری وجود دارد که در همه‌ی زمان‌ها در اطراف ما رخ می‌دهد، اما ما هرگز متوجه آن ها نمی‌شویم. در اینجا چند نمونه تغییرات شیمیایی که اغلب در اطراف ما مشاهده می‌شود را ذکر می‌کنیم.

یک تغییر شیمیایی چیست؟

تغییرات شیمیایی هنگامی که یک یا چند ماده به منظور تشکیل یک ماده‌ی جدید با هم واکنش می‌دهند، یا به هنگام یک شکستن یک ماده برای تشکیل یک یا تعداد بیشتری مواد، رخ می‌دهد. یک تغییر شیمیایی واکنش شیمایی نیز نامیده می‌شود.
بنابراین، هنگامی که یک تغییر شیمیایی رخ می‌دهد، دقیقا چه اتفاقی می‌افتد؟ یک واکنش شیمیایی چیزی نیست جز بازآرایی اتم ها از مواد در حال واکنش به منظور تشکیل یک ماده‌ی جدید. این واکنش ها گاهی مواقع با انتشار یا جذب انرژی همراه می‌باشند. آن دسته از واکنش‌هایی که با انتشار گرما همراه هستند، واکنش‌های گرماده نامیده می‌شوند در حالی که آن‌هایی که با جذب انرژی همراه هستند، به عنوان واکنش های گرماگیر شناخته می‌شوند.

چگونه یک تغییر شیمیایی را شناسایی کنیم.

در این جا ما چند نمونه از تغییرات شیمیایی در زندگی روزمره را فرا می‌گیریم، در ابتدا باید ویژگی‌های یک تغییر شیمیایی را بدانیم که این موضوع می‌تواند به ما در شناسایی این گونه تغییرات کمک کند.
یک تغییر شیمیایی شامل تشکیل یک ماده‌ی جدید بوده و خواص شیمیایی ماده‌ی جدید با مواد واکنش دهنده متفاوت می‌باشد.
یک تغییر در رنگ نشان‌دهنده‌ی تغییر شیمیایی می‌باشد.
یک تغییر شیمیایی معمولا با به دست آوردن و یا از دست دادن انرژی همراه است.
برخی مواقع، یک تغییر در بو نشان‌دهنده‌ی تغییر شیمیایی می‌باشد.
یک تغییر شیمیایی با تشکیل گازها، یا تشکیل جامد به شکل رسوب همراه می‌باشد.
یک تغییر شیمیایی برگشت ناپذیر می‌باشد، یعنی نمی‌تواند به حالت اولیه‌ی خود بازگردد.

مثال‌هایی از تغییر شیمیایی

یک مثال بسیار رایج از تغییر شیمیایی واکنش بین سدیم هیدروکسید (NaOH) و هیدروکلرید اسید (HCl) به منظور تشکیل سدیم کلرید (NaCl) یا نمک می‌باشد. در این‌جا برخی مثال‌ها از تغییرات شیمیایی وجود دارد که ما در زندگی روزمره با آن روبرو هستیم که این واکنش‌ها به دو دسته طبقه بندی می‌شوند: آلی و معدنی.

تغییرات مربوط به ترکیبات آلی

ترکیبات آلی، ترکیبات پیچیده‌ای از کربن هستند که یک یا تعداد بیشتری اتم کربن با اتم‌های عناصر دیگر مانند هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن پیوند کوالانسی تشکیل داده‌اند. در اینجا چند نمونه از تغییرات شیمیایی که درگیر در این ترکیبات می‌باشد را بیان می‌کنیم.

تشکیل ماست از شیر

ماست به عنوان یک نتیجه ی عمل باکتریایی بر روی شیر تشکیل می گردد. هنگامی که باکتری خاصی مانند استرپتوکوکوس ترموفیلیس و لاکتو باسیلوس بولگاریسوس به شیر گرم اضافه می‌گردد، و تخمیر ایجاد می‌شود، لاکتیک اسید تشکیل می‌گردد. تشکیل لاکتیک اسید باعث می‌شود که شیر لخته گردد. این یک تغییر شیمیایی می‌باشد، چون یک ماده ی جدید تشکیل شده است و تغییر از شیر به ماست برگشت ناپذیر می‌باشد.

پخت کیک

هنگامی که شما مواد تشکیل دهنده‌ی کیک را با هم مخلوط می‌کنید، و آن را در فر قرار می‌دهید، جوش شیرین یا بیکربنات سدیم (NaHCO3) به منظور تشکیل سدیم کربنات (Na2CO3) و حباب‌هایی از کربن دی اکسید تجزیه می‌شوند. این واکنش‌ها باعث می‌شود که کیک نرم و پف‌دار گردند. علاوه بر این، حرارت باعث می‌شود مولکول‌های پروتئین در زرده ی تخم مرغ پیوندهای جدیدی را تشکیل دهند. پختن کیک یک فرایند برگشت ناپذیر می‌باشد. همچنین، این واکنش منجر به تشکیل یک ماده‌ی جدید شده و از این رو یک تغییر شیمیایی به حساب می‌آید.

تغییر رنگ برگ‌ها در پاییز

رنگ سبز برگ‌ها به واسطه ی حضور رنگدانه‌ی سبز کلروفیل می‌باشد. کلروفیل نور خورشید را جذب کرده و در فرایند فتوسنتز انرژی خورشیدی را به انرژی شیمیایی در کلروپلاست تبدیل می‌کند. کلروفیل به شدت ناپایدار بوده و برگ‌ها نیازمند سنتز مداوم این رنگدانه می‌باشند. علاوه بر کلروفیل، رنگدانه‌های دیگری نیز در برگ‌ها وجود دارد که کاروتن و آنتوسیانین ها نامیده می‌شوند. کاروتن رنگدانه‌ی زرد رنگ می‌باشد، در حالی که آنتوسیانین قرمز رنگ است. تغییر دما در طول زمستان باعث می‌شود که درختان عرضه‌ی آب به سمت برگ ها را قطع کنند که به همین دلیل فرایند ریزش برگ‌ها اتفاق می‌افتد. در غیاب آب، فتوسنتز متوقف شده و بنابراین سنتز کلروفیل نیز انجام نمی‌گردد. از این رو، برگ‌ها رنگدانه‌های دیگری را نشان می‌دهند و ما تغییر رنگ را مشاهده می‌کنیم.

رسیدن میوه‌ها

رسیدن میوه‌ها شامل مجموعه‌ای از تغییرات بوده و توسط تولید اتیلن درون میوه تحریک می‌گردد. اگر میوه چیده شود یا اگر یک سوراخ و یا زخم بر روی سطح آن ایجاد گردد، نرخ تولید اتیلن افزایش می‌یابد. "پیام اتیلن" باعث تولید آنزیم‌های جدیدی شده که بر روی مواد شیمیایی موجود در میوه عمل می‌کند. این‌ها باعث می‌شوند که میوه‌ها تغییرات زیر را تجربه کنند.
تغییرات پوست میوه از سبز به قرمز یا زرد، به واسطه‌ی کلروفیل.
تغییرات طعم از ترش به شیرین.
میوه نرم و آبدار می‌گردد.
میوه‌‌ی رسیده یک بوی معطر از خود ساطع می‌کند.
از آنجا که تغییرات در میوه برگشت ناپذیر می‌باشد، این یک تغییر شیمیایی می‌باشد.
سوختن گازهای طبیعی
سوختند گازهای طبیعی
گاز طبیعی عمدتا از متان (CH4) تشکیل شده است. سوختن گاز طبیعی بر روی یک اجاق یک مثالی از واکنش احتراق می‌باشد. متان با اکسیژن در اتمسفر به منظور تشکیل دی اکسید کربن و آب واکنش می‌دهد. از آنجا که محصولات جدیدی را ایجاد می‌کند، واکنش شیمیایی می‌باشد.
برخی مثال‌های بیشتر
علاوه بر موارد ذکر شده در بالا، در این جا برخی مثال‌های دیگر تغییرات شیمیایی درگیر در ترکیبات آلی را ارائه می‌دهیم.
سوختن کنده‌های چوب در جنگل
سرخ کردن یا به آب پز کردن یک تخم مرغ
فتوسنتز – یک فرایندی بوده که در آن دی اکسید کربن و آب توسط میوه‌ها به قندها تبدیل می‌گردند.
پوسیدگی میوه‌ها
هضم غذا
پنیر کپک زده
ترش شدن شیر
شکستن هیدروکربن‌های سنگین به منظور ایجاد هیدروکربن‌های سبک‌تر
سوزاندن کاغذ
پلیمریزاسیون ژل
واکنش‌های متابولیکی مختلف در سلول‌ها
تجزیه‌ی زباله در گودال‌ها
تغییرات مربوط به ترکیبات معدنی
ترکیبات معدنی فاقد اتم‌های کربن و هیدروژن بوده و بر خلاف ترکیبات آلی منشاء زیستی ندارند. در این‌جا مثال‌هایی از برخی تغییرات شیمیایی که درگیر در این ترکیبات هستند را ارائه می‌دهیم.
نورپردازی یک آتش‌ بازی
ترکیباتی مانند نیترات‌های فلزی. هنگامی که شما یک آتش را روشن می‌کنید، یک واکنش احتراق صورت می‌گیرد، که منجر به تشکیل ترکیبات جدید، همراه با انتشار گرما و انرژی نوری می‌گردد. از این رو این واکنش، یک تغییر شیمیایی می‌باشد.
توسعه‌ی یک فیلم عکاسی
توسعه‌ی یک فیلم عکاسی شامل مجموعه‌ای از واکنش های شیمیایی بوده که به موجب آن هالیدها (کلریدها، برومیدها و یدیدها) در نقره با واحدهای جدا از نور (یک فوتون) واکنش نشان می‌دهند. این واکنش یک تغییر شیمیایی بوده چون یک ماده‌ی جدید به نام نقره‌ی فلزی تشکیل می‌گردد و خواص آن با هالیدهای نقره متفاوت می‌باشد.
کدر کردن نقره
تشکیل یک لایه روی سطح برخی فلزات به نام کدر کردن شناخته می‌شود. در مورد نقره، کدر کردن به دلیل تشکیل سولفید نقره رخ می‌دهد. واکنش شامل یک واکنش اکسیداسیون می‌باشد. از آن‌جا که یک ترکیب جدید تشکیل می‌گردد، این واکنش یک تغییر شیمیایی می‌باشد.
با چنین طیف وسیعی از مثال‌ها در رابطه با واکنش های شیمیایی، احتمالا شما قادر به شناسایی اکثر واکنش‌های شیمیایی اطراف خودتان هستید. اگر هیچ‌ گونه تغییر شیمیایی در جهان رخ نمی‌داد، تکامل هرگز امکان پذیر نبود،