Підручник з Хімії. 7 клас. Григорович - Нова програма

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 14. Фізичні та хімічні явища

Фізичні явища

У навколишньому світі постійно відбуваються зміни. Зміна пір року, рух води в річці, ріст рослин, кипіння води в чайнику — усе це приклади процесів, що відбуваються навколо нас. Ці процеси називають явищами. Залежно від того, у якій сфері життя відбуваються явища, їх можна поділити на політичні, соціальні, геологічні, біологічні, а також на фізичні й хімічні.

Порівняймо дії двох ремісників: коваля та металурга. Коваль бере залізний брусок, нагріває його, б’є по ньому молотом і в результаті отримує виріб, наприклад, підкову або шолом. Чи змінюється в цьому випадку залізо — речовина, з якої складався брусок? Ні. Під ударами молота частинки (атоми) в залізі рухаються, зміщуються, але самі не змінюються (мал. 71). Таке явище належить до фізичних.

Мал. 71. Залізний брусок і залізний шолом складаються з однієї речовини — заліза. Тому перетворення бруска на шолом є фізичним процесом

Явища, при яких змінюється форма предмета або агрегатний стан речовини, але не змінюється її склад, називають фізичними.

Унаслідок перебігу фізичних явищ частинки в речовині не змінюються, отже, не змінюються і властивості речовин.

Кипіння води, поява крапель води або льоду в холодильнику, замерзання річок, відливання виробів із розплавленого металу, подрібнення речовин — усе це приклади фізичних явищ.

Хімічні явища

А що ж робить металург? Він бере залізну руду й перетворює її на блискучі бруски заліза. Чи змінилася при цьому речовина? Залізна руда — це бурий порошок або камені, які не проводять електричний струм і легко розсипаються від удару молотком. А залізо має металічний блиск, добре проводить електричний струм, унаслідок удару не розсипається, а розплющується. Отже, залізна руда і брусок заліза складаються з різних речовин, які мають різні властивості (мал. 72). На відміну від коваля, металург перетворив частинки залізної руди на частинки заліза. Такий процес є хімічним.

Мал. 72. У хімічних явищах змінюється сама речовина: залізна руда і залізний брусок складаються з різних частинок, тому перетворення руди на брусок є хімічним явищем

Явища, при яких одні речовини перетворюються на інші, називають хімічними.

Горіння деревини, поява іржі на поверхні залізних виробів (мал. 73), прокисання молока, пригорання їжі на сковорідці — усе це приклади хімічних явищ.

Мал. 73. Перетворення залізного бруска на ошурки — фізичне явище, оскільки властивості речовин не змінюються. А перетворення на іржу — хімічне, оскільки за властивостями іржа відрізняється від заліза

У процесі перебігу хімічних явищ частинки однієї речовини (атоми, молекули чи йони) перетворюються на частинки іншої, тобто з однієї речовини утворюється інша речовина з іншими властивостями.

Часто замість слів «хімічне явище» кажуть хімічний процес або хімічна реакція. Про речовини, що вступають у хімічну реакцію, говорять, що вони реагують, або взаємодіють, між собою. Ці речовини називають реагентами або початковими речовинами, а нові речовини, що утворюються в результаті реакції, — продуктами реакції.

У хімічних явищах виявляються хімічні властивості речовин — їхня здатність змінюватися під впливом різних умов і реагувати з іншими речовинами. Описати хімічні властивості речовини — означає вказати, як вона може змінюватися, з якими з інших речовин і за яких умов може реагувати. Дослідження хімічних властивостей речовин — одне із завдань хімії.

Ознаки хімічних реакцій

Дуже часто хімічні та фізичні явища відбуваються одночасно. Наприклад, при горінні свічки парафін спочатку плавиться і випаровується (фізичні явища), а потім випари парафіну починають горіти (хімічне явище). Якщо нагрівати шматочок цукру, то він розплавиться (фізичне явище), а в разі тривалого нагрівання перетвориться на вуглеподібну чорну масу (хімічне явище).

Як же відрізнити хімічні явища від фізичних? Звичайно ж, можна сказати, якщо молекули речовини змінилися, то явище належить до хімічних, а якщо не змінилися, то до фізичних. Але молекули надзвичайно складно побачити навіть у найпотужніший мікроскоп.

Оскільки в процесі хімічної реакції утворюються нові речовини з новими властивостями, то про перебіг реакції свідчить зміна фізичних властивостей реагуючих речовин. Так, якщо поставити молоко в тепле місце, то через деякий час воно перетвориться на кисле молоко. При скисанні молока з молочного цукру утворюється молочна кислота, про перебіг цієї реакції можна судити за зміною смаку.

Якщо жир на сковорідці починає підгоряти, то про перебіг цієї реакції ми дізнаємося за появою запаху акролеїну — продукту розкладання жиру.

При кипінні водопровідної води з розчинених у ній речовин утворюється речовина, що не розчиняється у воді, тому осідає у вигляді накипу на стінках чайника — випадає в осад (мал. 74).

Мал. 74. Ознака хімічної реакції — утворення нерозчинної речовини, що випадає в осад: а — на стінках чайника; б — при зливанні двох рідин

Виділення газу також свідчить про хімічне перетворення: гашення харчової соди столовим оцтом або лимонною кислотою супроводжується характерним шипінням унаслідок утворення вуглекислого газу (мал. 75).

Мал. 75. Ознака хімічної реакції — виділення газу: а — цинк із кислотою утворюють безбарвний газ; б — мідь з кислотою також утворюють газ, але з характерним бурим забарвленням

Якщо в склянку зі столовим оцтом насипати соду, то газ починає виділятися так активно, що здається, ніби рідина закипає. Як у цьому випадку відрізнити кипіння від хімічної реакції? Для цього треба пригадати, як відбувається кипіння: рідина закипає, коли нагрівається до певної температури — температури кипіння. Для води зазвичай це 100 °С. Під час кипіння води бульбашки газу (пари) утворюються у всьому об’ємі рідини. У разі взаємодії оцту із содою рідина не нагрівається, а газ виділяється тільки в тому місці, де сода контактує з розчином, тобто кипінням цей процес назвати не можна.

Часто про хімічні перетворення свідчить зміна забарвлення (мал. 76а). Наприклад, колір листя на деревах восени змінюється від зеленого до жовтого або червоного.

Багато хімічних реакцій, наприклад, реакції горіння, супроводжуються виділенням енергії (мал. 76б), зазвичай у вигляді теплоти і світла. Проте є реакції, що відбуваються з поглинанням енергії. Наприклад, реакція фотосинтезу в рослинах відбувається з поглинанням енергії сонячного світла.

Мал. 76. Ознаки хімічної реакції: а — чай при додаванні лимона змінює забарвлення; б — реакції з виділенням енергії часто супроводжуються виділенням світла

Ознаки хімічних реакцій:

• зміна забарвлення;

• зміна запаху;

• зміна смаку;

• випадання або розчинення осаду;

• виділення або поглинання газу;

• виділення або поглинання теплоти;

• випромінювання світла.

Умови перебігу хімічних реакцій

Для перебігу хімічних реакцій необхідні певні умови. Насамперед речовини необхідно з’єднати та перемішати або хоча б привести до зіткнення.

Але не завжди хімічна реакція починається відразу після перемішування речовин. Деревина дуже добре горить, проте сама по собі вона не займається. Для того щоб почалася реакція горіння, деревину треба підпалити — тобто нагріти до певної температури. Далі реакція відбувається самостійно, поки не закінчиться один з реагентів. Для здійснення багатьох хімічних реакцій потрібне постійне нагрівання або охолоджування.

Деякі реакції відбуваються під дією світла або електричного струму. Відомі нестійкі речовини, які розкладаються від тертя або удару.

Умови, необхідні для перебігу різних реакцій, дуже різноманітні. Більшість реакцій не вимагає спеціальних умов, але деякі відбуваються лише за певних умов, які описуються в хімічній літературі.

ГДЗ до підручника можна знайти тут.


Підтримати сайт і наші Збройні Сили можна за посиланням на Buy Me a Coffee.