Tabla de Contenidos
Sürekli birbirleriyle çarpışan ve maddede sayısız değişikliğe yol açan sayısız sayıda sürekli hareket halindeki atom, iyon ve molekülden oluşan bir dünyada yaşıyoruz. Bu değişiklikler, güneşte buzun erimesi veya kuruyan boyadan çözücünün buharlaşması gibi fiziksel değişiklikler olabilir, ancak çoğu durumda bunlar kimyasal değişiklikler veya kimyasal reaksiyonlardır.
Kimya çalışmanın en eğlenceli yanlarından biri, etrafımızda meydana gelen bu değişiklikleri tanımayı öğrenmek ve bu değişikliklerin bazılarının güzelliğinin yanı sıra diğerlerinin basitliğinin ötesini görmeyi öğrenmektir. Bu nedenle, bu makalede, çevremizde meydana gelen ve her gün (ya da hemen hemen her gün) deneyimlediğimiz on kimyasal değişim örneğinin bir listesini sunuyoruz.
Maddedeki farklı değişiklik türleri
Kimyasal değişim örneklerine girmeden önce , çevremizde sürekli olarak meydana gelen diğer değişim süreçlerinden ayırt etmek için kimyasal değişimlerin ne olduğunu gözden geçirmek önemlidir.
Maddenin farklı türde değişim süreçlerinden veya dönüşümlerden geçebileceğini unutmayın. Genel olarak konuşursak, bu değişiklikler fiziksel değişiklikler, kimyasal değişiklikler ve nükleer değişiklikler veya dönüşümler olarak sınıflandırılır.
Fiziksel değişim nedir?
Fiziksel değişimler, maddelerin temel yapılarında herhangi bir değişikliğe uğramadıkları değişimlerdir. Yani ne tabiatın, ne elementlerin bileşiminin, ne de maddede bulunan maddeleri oluşturan atom ve iyonların bir araya gelme ve bağlanma biçimlerinin değişmediği dönüşüm süreçleridir.
Örneğin, suyun buharlaşması fiziksel bir değişimdir çünkü hem sıvı su hem de gaz halindeki su, dönüşüm kanıtına rağmen su olarak kalır.
Kimyasal değişim nedir?
Öte yandan, kimyasal süreçler veya değişimler, bir veya daha fazla kimyasal maddenin, elementel bileşimlerinde veya birbirlerine bağlanma şekillerinde ve düzenlerinde bir değişiklik yoluyla diğerine veya farklı maddelere dönüştüğü dönüşümlerdir. onları oluşturan atomlardır.
Yani, kimyasal değişiklikler, ürün adı verilen bir veya daha fazla farklı kimyasal madde üretmek için reaktan adı verilen bir veya daha fazla kimyasal maddenin atomlarının parçalanıp yeniden yapılandırılması sürecinden oluşur.
Kimyasal değişimler, bir veya daha fazla maddenin ortadan kaybolması ve bir veya daha fazla farklı kimyasal maddenin ortaya çıkmasını içerdiklerinden kolaylıkla fark edilebilirler. Bunlar, orijinal maddelerden kökten farklı özelliklere ve özelliklere sahip olabilir, bu da bazı durumlarda tanınmalarını çok kolaylaştırır. Örneğin, birçok kimyasal reaksiyon şiddetli renk değişiklikleri, ısı, ışık veya her ikisi şeklinde büyük miktarlarda enerjinin aniden serbest bırakılmasına neden olur veya hatta birdenbire farklı renklerde etkileyici kristallerin ortaya çıkmasıyla işaretlenebilir.
Nükleer değişim nedir?
Son olarak nükleer değişimlerimiz var. Nükleer reaksiyonlar, fiziksel ve kimyasal değişimlere göre çok daha az sıklıkta meydana gelir, fakat aynı zamanda büyük önem taşırlar. Bir veya daha fazla yeni atom üretmek için bir atomun çekirdeğinin değiştiği süreçlerden oluşurlar. Bu, nükleer santrallerde, atom bombasının patlamasında veya yıldızların çekirdeğinde meydana gelen reaksiyon türüdür.
Artık kimyasal değişimlerin ne olduğunu hatırladığımıza ve onları maddenin maruz kalabileceği diğer iki tür değişimden nasıl ayırt edeceğimizi bildiğimize göre, çevremizde sürekli olarak meydana gelen bazı özel kimyasal değişim örneklerine bakalım .
1. Süt kesme
Çoğumuz, buzdolabındaki sütün bozulduğuna dair hoş olmayan bir sürpriz yaşadık. Başlangıçta homojen beyaz bir karışım gibi görünen karışımın, biri daha katı olan ve sulu bir faz üzerinde yüzen, açıkça ayırt edilebilen iki faza ayrıldığını gözlemlediğimizde bunu hemen fark ederiz.
Bu süreç, büyürken ve çoğalırken sütü asitleştiren bir dizi biyokimyasal reaksiyon gerçekleştiren bakterilerin etkisinden kaynaklanır. Ancak, biyokimyasal reaksiyonlar aslında farklı türlerde bir dizi kimyasal reaksiyon olmasına rağmen, çıplak gözle gördüğümüz reaksiyon asitlikten sorumlu hidronyum iyonları (H 3 O + iyonları ) ile proteinler arasında gerçekleşir . başlangıçta suda çözülmüş süt.
Sütün pH’ını düşürerek (veya aynı şey olan asitliğini artırarak), fazla hidronyum iyonları proteinlerle reaksiyona girerek asit-baz reaksiyonu yoluyla protonları protein moleküllerine aktarır. Protonlanmış protein daha az çözünür hale gelir ve nihayetinde katı duruma çökelir ve sudan ayrılır.
2. İyon değiştirici reçinelerle su sertliğinin giderilmesi
Nispeten yüksek konsantrasyonda kalsiyum (Ca 2+ ) ve magnezyum (Mg 2` ) iyonlarına sahip su, sert su olarak bilinir . Sert su, boruları daha fazla suyun geçemeyeceği noktaya kadar yavaş yavaş tıkayan kalsiyum ve magnezyum karbonatın borularda çökelmesi de dahil olmak üzere eve pek çok sorun getirebilir. Ayrıca sabun molekülleri ile çözünmeyen tuzlar oluşturarak yıkandığımızda veya banyo yaptığımızda safsızlıkları gidererek hareket etmesini engellerler.
Suyun sert olduğu yerlerde, genellikle bu iyonları sudan uzaklaştıran ve suyu etkili bir şekilde “yumuşatan” özel filtreler kurulur. Belirli bir boyuttaki parçacıkların geçmesine izin vermeyen gözenekli bir malzeme olan geleneksel bir filtreden farklı olarak, su sertliğini ortadan kaldıran filtreler aslında iyon değiştirici reçineler adı verilen iki özel reçineden yapılır. Bu reçineler kimyasal reaksiyonlarla reaksiyona girer.
Birinci reçine, aşağıdaki gibi bir kimyasal yer değiştirme reaksiyonu yoluyla bahsedilen katyonları (Ca2 + ve Mg2 + ) protonlarla değiştirir:
M2 + iki katyondan birini temsil ettiğinde, bu arada, suyun asidik hale gelmesini önlemek için, başka bir reçine karşı iyon görevi gören anyonları kalsiyumla ve magnezyumla hidroksit iyonlarını değiştirir:
Anyon değiştirici reçinede salınan hidroksit iyonları daha sonra başka bir kimyasal reaksiyonla katyon değiştirici reçineden salınan protonları nötralize eder:
3. Boyaların güneşte solması
Herhangi bir kasaba veya şehirde kısa bir yürüyüşe çıkıp yolun iki yanına dağılmış birden çok reklam ve afişe bakarsak, yeni reklam panolarının yoğun ve canlı renklere sahip olduğunu, güneşe maruz kalmış reklam panolarının ise yoğun ve canlı renklere sahip olduğunu fark ederiz. daha uzun, rüzgar ve yağmur renklerinin çoğunu çoktan kaybetti. Aslında, ilk solan renkler genellikle mavi ve yeşil tonlardır, geriye kırmızı ve sarı tonlar kalır, bu nedenle güneşe maruz kalan birçok eski baskı sarımsı veya turuncu görünür.
Bazı durumlarda bu, rüzgar ve yağmur nedeniyle hava koşullarına ve erozyona bağlıdır, ancak çoğu durumda renk bozulması, güneşin ultraviyole ışınlarının etkisiyle pigmentlerin, özellikle mavi ve yeşil tonların kimyasal olarak parçalanmasından kaynaklanır.
4. Bir yaraya hidrojen peroksit eklerken köpük oluşumu
Hidrojen peroksit, yaklaşık %10 ila %30 hidrojen peroksit ( H202 ) içeren sulu bir çözeltidir . Bu bileşik, bir orantısızlık veya dismutasyon kimyasal reaksiyonu yoluyla kendiliğinden oksijen gazına ve suya ayrışır:
Bu reaksiyon, genellikle bir ilk yardım çantasında bulunana benzer, antiseptik kullanım için bir şişe hidrojen peroksitte çok yavaştır. Bununla birlikte, kanımızın ve ökaryotların çoğunun hücrelerinin, hidrojen peroksiti katalitik olarak parçalamakta uzmanlaşmış enzimlerin bulunduğu organelleri vardır. Böylece, açık bir yaraya hidrojen peroksit eklediğimizde, hidrojen peroksit hızla parçalanır ve gördüğümüz köpüğü oluşturan kabarcıkları üreten oksijen gazı açığa çıkar.
5. Güneşe maruz kalan plastiklerin kristalleşmesi
Güneş ışığı ve ultraviyole ışınları çok sayıda farklı kimyasal reaksiyonu katalize edebilir. Bunlardan biri de plastiğin yapısını oluşturan polimerik zincirlerin ayrışmasıdır. Sonuç olarak, güneşte uzun süre bıraktığımız plastik nesnelerin çoğu, plastik özelliklerini kaybederek, bir dizi sıkıştırılmış kristal gibi sert ve kırılgan bir malzemeye dönüşüyor.
Genellikle kristalleşme ile ilişkilendirilen bu süreç, uzun polimer moleküllerini oluşturan atomlar arasındaki kimyasal bileşimi ve bağlantıyı değiştirdiği için kimyasal bir değişimdir.
6. Yiyecekleri kızartırken veya kavururken renk değiştirmesi
Izgara, kızartma veya kavurma sırasında et ve sebzelerin yüzeyinde oluşan körelmişlik ve karamelize tattan daha lezzetli çok az şey vardır. Mutfaktaki her şey gibi, bu karamelizasyon işlemi de bir dizi farklı kimyasal işlem sayesinde gerçekleşir. Bu durumda, Maillard reaksiyonları olarak bilinen çok karmaşık bir dizi kimyasal reaksiyon içerir.
Besinlerdeki şekerler ile proteinlerdeki amino asit kalıntıları arasında meydana gelen reaksiyonlardır. Teknik olarak bunlar, canlı hücrelerde yaygın olarak meydana gelenlere benzer, ancak enzim katalizörlerinin müdahalesi olmaksızın glikosilasyon veya glikosilasyon reaksiyonları olmasına rağmen, bunlara genellikle Maillard reaksiyonları denir. Bunun yerine, Maillard reaksiyonları ısı tarafından yürütülür.
7. Balın kristalleşmesi
Bal, sudaki farklı şekerlerin oldukça konsantre bir çözeltisidir. Yüksek konsantrasyonuna rağmen, tüm çözünen maddeler genellikle çözünmüş halde kalır. Bununla birlikte, bir şişe balı uzun süre bozulmadan bırakırsak, büyük olasılıkla ya altta küçük şeker kristallerinin belirmeye başladığını ya da tüm balın tamamen kristalleşmesinin tetiklendiğini gözlemleyeceğiz . görünüşte katı olan tek bir blok.
Bu kristalleşme süreci genellikle kimyasal bir değişim olarak kabul edilir. Bununla birlikte, balın hafifçe ısıtılmasıyla kolayca tersine çevrilebilir, bu da mevcut şekerlerin çözünürlüğünü artırır ve tekrar çözülür.
8. Katalize emayelerin kürlenmesi
Piyasada çok çeşitli farklı boyalar ve emayeler bulunmaktadır ve bunların her biri kendi özel uygulamasına sahiptir. Bununla birlikte, güçlü, parlak ve çok dayanıklı bir yüzey ararken, neredeyse her zaman bir tür katalize emayeyi tercih ederiz. Bu emayeler, kimyasal reaksiyonlarla birbirine bağlanabilen yan zincirlere sahip uzun polimerlerin oluşturduğu plastik reçinelerden başka bir şey değildir. Bu reaksiyonlar meydana geldiğinde, son derece güçlü olan birbirine bağlı moleküllerden oluşan bir ağ oluşur.
Bununla birlikte, bu reaksiyonlar bir katalizör eyleminin gerçekleşmesini gerektirir, aksi takdirde sır kavanozda katılaşır ve yüzeye uygulanamaz. Bu katalizör emaye ile birlikte satın alınır ve hazırlamak istediğiniz emaye miktarına göre uygun oranda karıştırılır.
Bu nedenle, bir dahaki sefere herhangi bir ressamın, hatta bir manikürcünün ojeyi az miktarda şeffaf, renksiz bir maddeyle karıştırıp, ardından ojeyi herhangi bir yüzeye uyguladığını gördüğünüzde, katalizörlü bir kimyasal görmek üzere olduğumuzu hatırlayalım. polimerik reçineler arasında çapraz bağ oluşumunun reaksiyonu.
9. Şekerin karamelleşmesi
Şekeri az miktarda suyla bir tavada ısıttığımızda şekerin önce eridiğini ve sıvı hale geldiğini görebiliriz. Ancak biraz daha ısıttığımızda açık kahverengi bir renk almaya başladığını ve nefis karakteristik bir koku yaydığını fark ediyoruz. Karamel oluştu.
Bu noktada, saf şekerden farklı aromaya sahip ve ayrıca şeker doğal olarak beyaz olduğu için farklı bir renge sahip bir bileşik oluştuğundan, kimyasal bir reaksiyonun meydana geldiği açıktır. Bu karamel oluşumu (veya karamelizasyon) işlemi, sofra şekerinin sakaroz moleküllerinin birbiriyle bağlantı kurarak bir polimer oluşturduğu kimyasal bir reaksiyondur.
10. Epoksi reçine bazlı yapıştırıcıların kürlenmesi
Katalize emayeler gibi, epoksi reçineler de polimer zincirlerinin başlangıçta birbirinden bağımsız olduğu ön polimerize plastiklerden yapılır. Ancak bileşenleri arasında uygun bir katalizör bulunan ikinci bir reçine ile karıştırıldığında, polimerlerin yan zincirlerinin birbirine geçerek reçineyi sertleştirdiği bir polimerizasyon reaksiyonu tetiklenir.
Birçok çok sert ve dayanıklı yapıştırıcının çalışma prensibi budur.
Referanslar
Arias Giraldo, S. ve López Velasco, DM (2019). Gıda endüstrisinde kullanılan basit şekerlerin kimyasal reaksiyonları . Lampsakos. 22. 123–136. https://www.redalyc.org/journal/6139/613964509011/html/
Anorganik Kimya Bölümü. (son). Hidrojen peroksitin katalitik bozunması . Alicante Üniversitesi. https://dqino.ua.es/es/virtual-laboratory/decomposicion-catalitica-del-peroxido-de-hidrogeno.html
Gazechim Composites Iberica. (2013, 25 Ekim). epoksi reçine https://www.gazechim.es/noticias/actualidad/resina-epoxi/
Madsen, J. (2020, 18 Şubat). Epoksi kürleme işleminin arkasındaki bilim . ısı uzmanları. https://www.heatxperts.com/es/blog/post/the-science-behind-the-epoxy-curing-process.html
VelSid. (2014, 26 Temmuz). Maillard reaksiyonu . Gastronomi ve Co. https://gastronomiaycia.republica.com/2010/03/11/reaccion-de-maillard/
yeşil bal (2019, 12 Kasım). Kristalize bal, hayatın saf balı . https://www.verdemiel.es/blog/2019/11/12/miel-cristalizada-la-miel-pura-de-toda-la-vida/