Boundless Chemistry
Mutamenti fisici e chimici della materia
Ci sono due tipi di cambiamento nella materia: il cambiamento fisico e il cambiamento chimico.
Obiettivi di apprendimento
Identifica le caratteristiche principali dei cambiamenti fisici e chimici
Punti chiave
Punti chiave
- I cambiamenti fisici cambiano solo l’aspetto di una sostanza, non la sua composizione chimica.
- I cambiamenti chimici causano il cambiamento di una sostanza in una sostanza completamente nuova con una nuova formula chimica.
- I cambiamenti chimici sono anche conosciuti come reazioni chimiche. Gli “ingredienti” di una reazione sono chiamati reagenti, e i risultati finali sono chiamati prodotti.
Termini chiave
- cambiamento chimico: Un processo che causa il cambiamento di una sostanza in una nuova sostanza con una nuova formula chimica.
- reazione chimica: Un processo che comporta la rottura o la formazione di legami interatomici e la trasformazione di una sostanza (o più sostanze) in un’altra.
- cambiamento fisico: Un processo che non causa la trasformazione di una sostanza in una sostanza fondamentalmente diversa.
Ci sono due tipi di cambiamento nella materia: cambiamento fisico e cambiamento chimico. Come suggeriscono i nomi, un cambiamento fisico influisce sulle proprietà fisiche di una sostanza, mentre un cambiamento chimico influisce sulle sue proprietà chimiche. Molti cambiamenti fisici sono reversibili (come il riscaldamento e il raffreddamento), mentre i cambiamenti chimici sono spesso irreversibili o reversibili solo con un ulteriore cambiamento chimico.
Fisico & Cambiamenti chimici: Questo video descrive i cambiamenti fisici e chimici nella materia.
Cambiamento fisico: Frullare un frullato comporta cambiamenti fisici ma nessun cambiamento chimico.
Cambiamenti fisici
Un altro modo di pensare a questo è che un cambiamento fisico non causa una sostanza per diventare una sostanza fondamentalmente diversa, ma un cambiamento chimico causa una sostanza per cambiare in qualcosa di chimicamente nuovo. Frullare un frullato, per esempio, comporta due cambiamenti fisici: il cambiamento di forma di ogni frutto e la miscelazione di molti pezzi diversi di frutta. Poiché nessuno dei componenti chimici del frullato viene cambiato durante la miscelazione (l’acqua e le vitamine della frutta rimangono invariate, per esempio), sappiamo che non ci sono cambiamenti chimici coinvolti.
Tagliare, strappare, frantumare, macinare e mescolare sono altri tipi di cambiamenti fisici perché cambiano la forma ma non la composizione di un materiale. Per esempio, mescolare sale e pepe crea una nuova sostanza senza cambiare la composizione chimica di nessuno dei due componenti.
I cambiamenti di fase sono cambiamenti che avvengono quando le sostanze vengono fuse, congelate, bollite, condensate, sublimate o depositate. Sono anche cambiamenti fisici perché non cambiano la natura della sostanza.
Acqua bollente: Bollire l’acqua è un esempio di cambiamento fisico e non chimico perché il vapore acqueo ha ancora la stessa struttura molecolare dell’acqua liquida (H2O). Se le bolle fossero causate dalla decomposizione di una molecola in un gas (come H2O →H2 e O2), allora l’ebollizione sarebbe un cambiamento chimico.
Cambiamenti chimici
I cambiamenti chimici sono anche conosciuti come reazioni chimiche. Gli “ingredienti” di una reazione sono chiamati reagenti, e i risultati finali sono chiamati prodotti. Il cambiamento dai reagenti ai prodotti è indicato da una freccia:
Reagenti → Prodotti
La formazione di bolle di gas è spesso il risultato di un cambiamento chimico (tranne nel caso dell’ebollizione, che è un cambiamento fisico). Un cambiamento chimico potrebbe anche risultare nella formazione di un precipitato, come la comparsa di un materiale torbido quando le sostanze disciolte vengono mescolate.
Rottura, combustione, cottura e ruggine sono tutti ulteriori tipi di cambiamenti chimici perché producono sostanze che sono composti chimici completamente nuovi. Per esempio, il legno bruciato diventa cenere, anidride carbonica e acqua. Se esposto all’acqua, il ferro diventa una miscela di diversi ossidi e idrossidi di ferro idratati. Il lievito esegue la fermentazione per produrre alcol dallo zucchero.
Anche un cambiamento di colore inaspettato o il rilascio di un odore indicano spesso un cambiamento chimico. Per esempio, il colore dell’elemento cromo è determinato dal suo stato di ossidazione; un singolo composto di cromo cambierà colore solo se subisce una reazione di ossidazione o riduzione. Il calore della cottura di un uovo cambia le interazioni e le forme delle proteine nell’albume, cambiando così la sua struttura molecolare e convertendo l’albume da traslucido a opaco.
Il modo migliore per essere completamente certi se un cambiamento è fisico o chimico è quello di eseguire analisi chimiche, come la spettroscopia di massa, sulla sostanza per determinare la sua composizione prima e dopo una reazione.