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11.08.2023 | La physique

Souvent, de la part de nombreuses personnes discutant d'un processus particulier, vous pouvez entendre les mots : « C'est de la physique ! ou En effet, presque tous les phénomènes de la nature, de la vie quotidienne et de l'espace qu'une personne rencontre au cours de sa vie peuvent être attribués à l'une de ces sciences. Il est intéressant de comprendre en quoi les phénomènes physiques diffèrent des phénomènes chimiques.

Physique des sciences

Avant de répondre à la question de savoir en quoi les phénomènes physiques diffèrent des phénomènes chimiques, il est nécessaire de comprendre quels objets et processus sont étudiés par chacune de ces sciences. Commençons par la physique.

De la langue grecque ancienne, le mot « fisis » est traduit par « nature ». C'est-à-dire que la physique est une science de la nature qui étudie les propriétés des objets, leur comportement dans diverses conditions et les transformations entre leurs états. Le but de la physique est de déterminer les lois qui régissent les processus naturels. Pour cette science, peu importe en quoi consiste l'objet étudié et quelle est sa composition chimique ; pour elle, la seule chose importante est de savoir comment l'objet se comportera s'il est exposé à la chaleur, à la force mécanique, à la pression, etc. .

La physique est divisée en un certain nombre de sections qui étudient un certain nombre de phénomènes plus restreints, par exemple l'optique, la mécanique, la thermodynamique, la physique atomique, etc. En outre, de nombreuses sciences indépendantes dépendent entièrement de la physique, par exemple l'astronomie ou la géologie.

Contrairement à la physique, la chimie est une science qui étudie la structure, la composition et les propriétés de la matière, ainsi que ses modifications résultant de réactions chimiques. C'est-à-dire que l'objet de l'étude de la chimie est la composition chimique et son changement au cours d'un certain processus.

La chimie, comme la physique, comporte de nombreuses sections, dont chacune étudie une classe spécifique de substances chimiques, par exemple la chimie organique et inorganique, la bio et l'électrochimie. La recherche en médecine, en biologie, en géologie ou encore en astronomie s'appuie sur les acquis de cette science.

Il est intéressant de noter que la chimie en tant que science n’a pas été reconnue par les philosophes grecs de l’Antiquité en raison de son orientation expérimentale, ainsi que des connaissances pseudo-scientifiques qui l’entouraient (rappelons que la chimie moderne est « née » de l’alchimie). Ce n'est que depuis la Renaissance et en grande partie grâce aux travaux du chimiste, physicien et philosophe anglais Robert Boyle que la chimie a commencé à être perçue comme une science à part entière.

Exemples de phénomènes physiques

Vous pouvez donner un grand nombre d'exemples qui obéissent aux lois physiques. Par exemple, chaque écolier connaît déjà en 5e année un phénomène physique : le mouvement d'une voiture sur la route. Dans ce cas, peu importe en quoi consiste cette voiture, d'où elle tire l'énergie pour se déplacer, la seule chose importante est qu'elle se déplace dans l'espace (le long de la route) le long d'une certaine trajectoire à une certaine vitesse. De plus, les processus d’accélération et de freinage d’une voiture sont également physiques. Le mouvement d'une voiture et d'autres corps solides est traité par la section de physique "Mécanique".

Un autre phénomène bien connu est la fonte des glaces. La glace, étant un état solide de l'eau, à la pression atmosphérique peut exister pendant une durée indéfinie à des températures inférieures à 0 °C, mais si la température ambiante augmente d'au moins une fraction de degré, ou si la chaleur est directement transférée à l'eau. de la glace, par exemple, en la prenant dans votre main, elle commencera alors à fondre. Ce processus, qui se produit avec l'absorption de chaleur et un changement de l'état d'agrégation de la matière, est un phénomène exclusivement physique.

D'autres exemples de phénomènes physiques sont le flottement de corps dans des liquides, la rotation de planètes sur leurs orbites, le rayonnement électromagnétique des corps, la réfraction de la lumière lors du franchissement de la frontière de deux milieux transparents différents, le vol d'un projectile, la dissolution du sucre. dans l'eau, et autres.

Exemples de phénomènes chimiques

Comme mentionné ci-dessus, tous les processus qui se produisent avec une modification de la composition chimique des corps qui y participent sont étudiés par la chimie. Si nous revenons à l'exemple d'une voiture, nous pouvons dire que le processus de combustion de carburant dans son moteur est un exemple frappant d'un phénomène chimique, car à la suite de cela, les hydrocarbures, interagissant avec l'oxygène, conduisent à la formation de complètement différents principaux, parmi lesquels l'eau et le dioxyde de carbone.

Un autre exemple frappant de cette classe de phénomènes est le processus de photosynthèse des plantes vertes. Au départ, ils contiennent de l'eau, du dioxyde de carbone et de la lumière solaire, mais une fois la photosynthèse terminée, les réactifs initiaux ne sont plus là et du glucose et de l'oxygène se forment à leur place.

En général, on peut dire que tout organisme vivant est un véritable réacteur chimique, puisqu'un grand nombre de processus de transformation s'y déroulent, par exemple la dégradation des acides aminés et la formation de nouvelles protéines à partir d'eux, la conversion d'hydrocarbures en l'énergie pour les fibres musculaires, le processus de respiration humaine, dans lequel l'hémoglobine lie l'oxygène, et bien d'autres.

L'un des exemples étonnants de phénomènes chimiques dans la nature est la lueur froide des lucioles, qui est le résultat de l'oxydation d'une substance spéciale - la luciférine.

Dans le domaine technique, un exemple est la production de teintures pour vêtements et aliments.

Différences

En quoi les phénomènes physiques diffèrent-ils des phénomènes chimiques ? La réponse à cette question peut être comprise si nous analysons les informations ci-dessus sur les objets d'étude en physique et en chimie. La principale différence entre eux est un changement dans la composition chimique de l'objet en question, dont la présence indique des transformations, tandis que dans le cas de propriétés chimiques inchangées du corps, ils parlent d'un phénomène physique. Il est important de ne pas confondre un changement de composition chimique avec un changement de structure, qui fait référence à la disposition spatiale des atomes et des molécules qui forment les corps.

Réversibilité des phénomènes physiques et irréversibilité des phénomènes chimiques

Dans certaines sources, en répondant à la question de savoir en quoi les phénomènes physiques diffèrent des phénomènes chimiques, on peut trouver des informations selon lesquelles les phénomènes physiques sont réversibles, mais les phénomènes chimiques ne le sont pas, cependant, ce n'est pas tout à fait vrai.

La direction de tout processus peut être déterminée à l’aide des lois de la thermodynamique. Ces lois disent que tout processus ne peut se dérouler spontanément que si son énergie de Gibbs diminue (l'énergie interne diminue et l'entropie augmente). Cependant, ce processus peut toujours être inversé en utilisant une source d’énergie externe. Par exemple, disons que des scientifiques ont récemment découvert le processus inverse de la photosynthèse, qui est un phénomène chimique.

Cette question a été spécifiquement soulevée dans un paragraphe séparé, car beaucoup de gens considèrent la combustion comme un phénomène chimique, mais ce n'est pas vrai. Mais il serait également erroné de considérer le processus de combustion comme un phénomène physique.

Le phénomène courant de combustion (feu de joie, combustion de carburant dans un moteur, brûleur ou brûleur à gaz, etc.) est un processus physique et chimique complexe. D'une part, il est décrit par une chaîne de réactions d'oxydation chimique, mais d'autre part, à la suite de ce processus, un fort rayonnement électromagnétique thermique et lumineux se produit, et c'est déjà le domaine de la physique.

Où est la frontière entre physique et chimie ?

La physique et la chimie sont deux sciences différentes qui ont des méthodes de recherche différentes, tandis que la physique peut être à la fois théorique et pratique, tandis que la chimie est principalement une science pratique. Cependant, dans certains domaines, ces sciences se touchent si étroitement que la frontière entre elles devient floue. Vous trouverez ci-dessous des exemples de domaines scientifiques dans lesquels il est difficile de déterminer « où est la physique et où est la chimie » :

mécanique quantique;
Physique nucléaire;
cristallographie;
La science des matériaux;
nanotechnologie.

Comme le montre la liste, la physique et la chimie se chevauchent étroitement lorsque les phénomènes considérés se situent à l’échelle atomique. De tels processus sont généralement appelés physico-chimiques. Il est intéressant de noter que la seule personne à avoir reçu simultanément le prix Nobel de chimie et de physique est Marie Skłodowska-Curie.

I. Nouveau matériel

Grâce au cours d'histoire naturelle et de physique, vous savez que divers changements se produisent dans les corps et les substances.

Avant de commencer à étudier le sujet de la leçon, je vous suggère de terminer la tâche suivante, de prendre votre temps avec les réponses, de terminer la tâche jusqu'au bout.

Exercice:

Regardez attentivement les images et essayez de répondre aux questions suivantes :

1. Où pouvez-vous observer les phénomènes présentés dans les dessins et les images ?

№1

№2

№3

№4

№5

№6

2. Donnez un nom à chaque phénomène. Quelles substances sont impliquées dans les phénomènes présentés ? Qu’arrive-t-il à chaque substance dans le phénomène qui se produit ? Notez dans vos cahiers et remplissez le tableau suivant :

N° Nom du phénomène	Substance impliquée dans le phénomène	Changements survenant dans la substance
№1,..
…
№6,..

3. Dans quels phénomènes se forment de nouvelles substances ?

4. Comment et selon quels critères peut-on diviser les phénomènes présentés ?

Phénomènes physiques et chimiques

En menant des expériences et des observations, nous sommes convaincus que les substances peuvent changer.

Les changements dans les substances qui n'entraînent pas la formation de nouvelles substances (avec des propriétés différentes) sont appelés phénomènes physiques.

1. Eau lorsqu'il est chauffé, il peut se transformer en vapeur et lorsqu'il est refroidi - dans la glace .

2.Longueur du fil de cuivre changements en été et en hiver : augmente avec le chauffage et diminue avec le refroidissement.

3.Volume l'air dans le ballon augmente dans une pièce chaude.

Des changements dans les substances se sont produits, mais l'eau est restée de l'eau, le cuivre est resté du cuivre, l'air est resté de l'air.

De nouvelles substances, malgré leurs changements, ne se sont pas formées.

ANALYSONS L'EXPÉRIENCE

1. Fermez le tube à essai avec un bouchon dans lequel un tube est inséré

2. Placez l'extrémité du tube dans un verre d'eau. Nous chauffons le tube à essai avec nos mains. Le volume d'air qu'il contient augmente et une partie de l'air du tube à essai s'échappe dans un verre d'eau (des bulles d'air sont libérées).

3. À mesure que le tube à essai refroidit, le volume d'air diminue et de l'eau pénètre dans le tube à essai.

Conclusion. Les changements de volume d'air sont un phénomène physique.

Phénomène chimique (réaction) – un phénomène dans lequel de nouvelles substances se forment.

Quels signes peuvent être utilisés pour déterminer ce qui s’est passé ?réaction chimique ? Certaines réactions chimiques provoquent des précipitations. D'autres signes sont un changement de couleur de la substance d'origine, un changement de son goût, un dégagement de gaz, un dégagement ou une absorption de chaleur et de lumière.

Voir des exemples de telles réactions dans le tableau.

Signes de réactions chimiques
Changement de couleur de la substance d'origine	Modification du goût de la substance d'origine	Précipitation	Libération de gaz	Une odeur apparaît

RÉACTION	SIGNE
	CHANGEMENT DE COULEUR
	CHANGEMENTS DE GOÛT
	ÉVALUATION DES GAZ

Diverses réactions chimiques se produisent constamment dans la nature vivante et inanimée. Notre corps est aussi une véritable usine de transformations chimiques d’une substance en une autre.

Observons quelques réactions chimiques.

Vous ne pouvez pas faire vous-même des expériences avec le feu !!!

Expérience 1

Tenons au-dessus du feu un morceau de pain blanc contenant de la matière organique.

Nous observons:

1. Charring, c'est-à-dire un changement de couleur ;

2. Une odeur apparaît.

Conclusion . Un phénomène chimique s'est produit (une nouvelle substance s'est formée - le charbon)

Expérience 2

Cuisinons un verre d'amidon. Ajoutez un peu d'eau et mélangez. Alors laissons tomber solution iodée.

Nous observons:

1. Signe de réaction : changement de couleur (décoloration bleue de l'amidon)

Conclusion. Une réaction chimique s'est produite. L'amidon s'est transformé en une autre substance.

Expérience 3

1. Dissoudre une petite quantité de bicarbonate de soude dans un verre.

2. Ajoutez-y quelques gouttes de vinaigre (vous pouvez prendre du jus de citron ou une solution d'acide citrique).

Nous regardons:
1. Libération de bulles de gaz.

Conclusion. Le dégagement de gaz est l'un des signes d'une réaction chimique.

Certaines réactions chimiques s'accompagnent d'un dégagement de chaleur.

Résumons-le

1. Les substances peuvent participer à des phénomènes physiques et chimiques

2. Les caractéristiques comparatives des phénomènes physiques et chimiques sont présentées par l'animation interactive suivante

3. Différence entre phénomènes physiques et chimiques

·Lors de phénomènes physiques, les molécules d'une substance ne sont pas détruites, la substance est préservée.

· Lors de phénomènes chimiques, les molécules d'une substance se décomposent en atomes et les molécules d'une nouvelle substance se forment à partir d'atomes.

Panneauxchimiqueréactions

Changement de couleur
Précipitation ou dissolution des sédiments

>> Phénomènes physiques et chimiques (réactions chimiques). Expérimentons à la maison. Effets externes dans les réactions chimiques

Phénomènes physiques et chimiques (réactions chimiques)

Le contenu de ce paragraphe vous aidera à comprendre :

>quelle est la différence entre physique et chimique phénomènes.(réactions chimiques);
> quels effets externes accompagnent les réactions chimiques.

Dans les cours d’histoire naturelle, vous avez appris que divers phénomènes physiques et chimiques se produisent dans la nature.

Phénomènes physiques.

Chacun de vous a observé à plusieurs reprises comment la glace fond, l'eau bout ou gèle. La glace, l'eau et la vapeur d'eau sont constituées des mêmes molécules, elles constituent donc une seule substance (dans des états d'agrégation différents).

Les phénomènes dans lesquels une substance ne se transforme pas en une autre sont appelés physiques.

Les phénomènes physiques comprennent non seulement les modifications des substances, mais aussi la lueur des corps chauds, le passage du courant électrique dans les métaux, la propagation de l'odeur des substances dans l'air, la dissolution des graisses dans l'essence et l'attraction du fer vers un aimant. De tels phénomènes sont étudiés par la science physique.

Phénomènes chimiques (réactions chimiques).

L'un des phénomènes chimiques est la combustion. Considérons le processus de combustion de l'alcool (Fig. 46). Cela se produit avec la participation de l'oxygène contenu dans l'air. Lorsqu’il est brûlé, l’alcool se transforme apparemment en un état gazeux, tout comme l’eau se transforme en vapeur lorsqu’elle est chauffée. Mais ce n'est pas vrai. Si le gaz obtenu à la suite de la combustion de l'alcool est refroidi, une partie de celui-ci se condensera en liquide, mais pas en alcool, mais en eau. Le reste du gaz restera. À l’aide d’expériences supplémentaires, il peut être prouvé que ce résidu est du dioxyde de carbone.

Riz. 46. Brûler de l'alcool

Donc l'alcool qui brûle et oxygène, qui participent au processus de combustion, sont convertis en eau et en dioxyde de carbone.

Les phénomènes dans lesquels certaines substances se transforment en d'autres sont appelés phénomènes chimiques ou réactions chimiques.

Les substances qui entrent dans une réaction chimique sont appelées substances de départ, ou réactifs, et celles qui sont formées sont appelées substances finales, ou produits de réaction.

L'essence de la réaction chimique considérée est véhiculée par l'entrée suivante :

alcool + oxygène -> eau + dioxyde de carbone
matières premières finales substance
(réactifs) (produits de réaction)

Les réactifs et produits de cette réaction sont constitués de molécules. Lors de la combustion, une température élevée est créée. Dans ces conditions, les molécules des réactifs se désintègrent en atomes qui, une fois combinés, forment des molécules de nouvelles substances - produits. Tous les atomes sont donc conservés pendant la réaction.

Si les réactifs sont deux substances ioniques, alors ils échangent leurs ions. D'autres variantes d'interaction de substances sont également connues.

Effets externes accompagnant les réactions chimiques.

En observant les réactions chimiques, les effets suivants peuvent être enregistrés :

Changement de couleur (Fig. 47, a);
libération de gaz (Fig. 47, b);
formation ou disparition de sédiments (Fig. 47, c) ;
apparition, disparition ou changement d'odeur ;
dégagement ou absorption de chaleur ;
l'apparition d'une flamme (fig. 46), parfois d'une lueur.

Riz. 47. Quelques effets externes lors de réactions chimiques : a - apparition
coloration; b - dégagement de gaz ; c - apparition de sédiments

Expérience de laboratoire n°3

L'apparition de couleur à la suite de la réaction

Les solutions de carbonate de sodium et de phénolphtaléine sont-elles colorées ?

Ajoutez 2 gouttes de solution de phénolphtaléine à une portion de solution de soude I-2. Quelle couleur est apparue ?

Expérience de laboratoire n°4

Libération de gaz suite à la réaction

Ajoutez un peu de chlorure d'acide à la solution de carbonate de sodium. Qu'observez-vous ?

Expérience de laboratoire n°5

L'apparition d'un précipité à la suite de la réaction

Ajouter 1 ml de solution de sulfate de cuivre à la solution de carbonate de sodium. Ce qui se passe?

L’apparition d’une flamme est le signe d’une réaction chimique, c’est-à-dire qu’elle indique un phénomène chimique. D’autres effets externes peuvent également être observés lors d’événements physiques. Donnons quelques exemples.

Exemple 1. La poudre d'argent obtenue dans un tube à essai à la suite d'une réaction chimique est de couleur grise. Si vous le faites fondre puis refroidissez la masse fondue, vous obtiendrez un morceau de métal, mais pas gris, mais blanc, avec un éclat caractéristique.

Exemple 2. Si vous chauffez de l’eau naturelle, des bulles de gaz commenceront à en émerger bien avant de bouillir. C'est de l'air dissous ; sa solubilité dans l'eau diminue lorsqu'elle est chauffée.

Exemple 3. Une odeur désagréable dans le réfrigérateur disparaît si des granules de gel de silice, l'un des composés du silicium, y sont placés. Le gel de silice absorbe les molécules de diverses substances sans les détruire. Le charbon actif fonctionne de la même manière dans un masque à gaz.

Exemple 4 . Lorsque l’eau se transforme en vapeur, la chaleur est absorbée et lorsque l’eau gèle, de la chaleur est libérée.

Pour déterminer quel type de transformation s'est produit - physique ou chimique, vous devez l'observer attentivement et examiner de manière approfondie les substances avant et après l'expérience.

Les réactions chimiques dans la nature, la vie quotidienne et leur signification.

Des réactions chimiques se produisent constamment dans la nature. Les substances dissoutes dans les rivières, les mers et les océans interagissent les unes avec les autres, certaines réagissent avec l'oxygène. Les plantes absorbent le dioxyde de carbone de l'atmosphère, l'eau et les substances dissoutes du sol et les transforment en protéines, graisses, glucose, amidon, vitamines, d'autres composés, ainsi que de l'oxygène.

C'est intéressant

Grâce à la photosynthèse, environ 300 milliards de tonnes de dioxyde de carbone sont absorbées chaque année dans l'atmosphère, 200 milliards de tonnes d'oxygène sont libérées et 150 milliards de tonnes de substances organiques sont formées.

Les réactions impliquant l’oxygène, qui pénètre dans les organismes vivants lors de la respiration, sont très importantes.

De nombreuses réactions chimiques nous accompagnent au quotidien. Ils se produisent lors de la friture de viandes, de légumes, de la cuisson du pain, du lait caillé, de la fermentation du jus de raisin, du blanchiment des tissus, de la combustion de divers types de combustibles, du durcissement du ciment et de l'albâtre, du noircissement des bijoux en argent au fil du temps, etc.

Les réactions chimiques constituent la base de processus technologiques tels que l'extraction de métaux à partir de minerais, la production d'engrais, de plastiques, de fibres synthétiques, de médicaments et d'autres substances importantes. En brûlant du combustible, les gens se procurent de la chaleur et de l’électricité. Grâce à des réactions chimiques, ils neutralisent les substances toxiques et traitent les déchets industriels et ménagers.

La survenue de certaines réactions entraîne des conséquences négatives. La rouille du fer réduit la durée de vie de divers mécanismes, équipements, véhicules et entraîne d'importantes pertes de ce métal. Les incendies détruisent les habitations, les installations industrielles et culturelles ainsi que les valeurs historiques. La plupart des aliments se gâtent en raison de leur interaction avec l’oxygène de l’air ; dans ce cas, il se forme des substances qui ont une odeur, un goût désagréable et sont nocives pour l'homme.

conclusions

Les phénomènes physiques sont les phénomènes dans lesquels chaque substance est conservée.

Les phénomènes chimiques, ou réactions chimiques, sont la transformation d'une substance en une autre. Ils peuvent s'accompagner de divers effets externes.

De nombreuses réactions chimiques se produisent dans l’environnement, chez les plantes, les animaux et les humains, et nous accompagnent au quotidien.

?
100. Correspondance :

1) explosion de dynamite ; a) phénomène physique ;
2) solidification de la paraffine fondue ; b) phénomène chimique.
3) aliments brûlant dans une poêle à frire ;
4) la formation de sel lors de l'évaporation de l'eau de mer ;
5) séparation d'un mélange fortement secoué d'eau et d'huile végétale ;
6) décoloration du tissu teint au soleil ;
7) passage du courant électrique dans le métal ;

101. Quels effets externes accompagnent de telles transformations chimiques : a) brûlure d'une allumette ; b) formation de rouille ; c) fermentation du jus de raisin.

102. Pourquoi pensez-vous que certains produits alimentaires (sucre, amidon, vinaigre, sel) peuvent être conservés indéfiniment, tandis que d'autres (fromage, beurre, lait) se gâtent rapidement ?

Expérimenter à la maison

Effets externes dans les réactions chimiques

1. Préparez de petites quantités de solutions aqueuses d'acide citrique et de bicarbonate de soude. Versez des portions des deux solutions ensemble dans un verre séparé. Ce qui se passe?

Ajoutez quelques cristaux de soude au reste de la solution d'acide citrique et quelques cristaux d'acide citrique au reste de la solution de soude. Quels effets observez-vous – identiques ou différents ?

2. Versez de l'eau dans trois petits verres et ajoutez dans chacun 1 à 2 gouttes d'une solution d'alcool vert brillant, connue sous le nom de « zelenka ». Ajoutez quelques gouttes d'ammoniaque dans le premier verre et une solution d'acide citrique dans le second. La couleur de la teinture (verte) de ces verres a-t-elle changé ? Si oui, comment exactement ?

Notez les résultats des expériences dans un cahier et tirez des conclusions.

Popel P.P., Kryklya L.S., Chimie : Pidruch. pour la 7ème année zagalnosvit. navch. fermeture - K. : VC « Académie », 2008. - 136 p. : ill.

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Lycée Zaporozhye des niveaux І-ІІІ n° 90

Phénomènes chimiques dans la vie quotidienne et la vie quotidienne

élève de 7ème année

Dmitri Balouev

Introduction

réaction chimique oxydation du carburant

Le monde qui nous entoure, dans toute sa richesse et sa diversité, vit selon des lois assez faciles à expliquer à l'aide de sciences comme la physique et la chimie. Et même la base de l'activité vitale d'un organisme aussi complexe qu'une personne n'est rien de plus que des phénomènes et des processus chimiques.

Vous avez sûrement souvent remarqué la façon dont la bague en argent de votre mère s’assombrit avec le temps. Ou comment un clou rouille. Ou comment les bûches de bois se transforment en cendres. Mais même si votre mère n’aime pas l’argent et que vous n’êtes jamais allé camper, vous avez certainement vu comment un sachet de thé est infusé dans une tasse.

Quel est le point commun entre tous ces exemples ? Et le fait qu’ils concernent tous des phénomènes chimiques.

Ainsi, les exemples les plus courants de phénomènes chimiques dans la vie et la vie quotidienne :

clou rouillé

combustion de carburant

précipitation

fermentation du jus de raisin

papier pourri

synthèse des esprits

assombrissement d'une boucle d'oreille en argent

l'apparition d'un revêtement vert sur le bronze

formation de tartre dans les chaudières

éteindre le soda avec du vinaigre

viande pourrie

papier brûlant

Vous voulez des détails ? Un exemple élémentaire est une bouilloire mise en feu. Après un certain temps, l’eau commencera à chauffer puis à bouillir. Nous entendrons un sifflement caractéristique et des jets de vapeur s'échapperont du col de la bouilloire. D’où vient-il, car à l’origine, il n’était pas dans les plats ! Oui, mais l’eau, à une certaine température, commence à se transformer en gaz, changeant son état physique de liquide à gazeux. Ceux. c'est resté la même eau, seulement maintenant sous forme de vapeur. Il s'agit d'un phénomène physique.

Et nous verrons des phénomènes chimiques si nous mettons un sachet de feuilles de thé dans de l’eau bouillante. L'eau dans un verre ou un autre récipient deviendra rouge-brun. Une réaction chimique va se produire : sous l’influence de la chaleur, les feuilles de thé vont se mettre à fumer, libérant les pigments de couleur et les propriétés aromatiques inhérentes à cette plante. Nous obtiendrons une nouvelle substance - une boisson avec des caractéristiques qualitatives spécifiques qui lui sont propres. Si on y ajoute quelques cuillères de sucre, il se dissoudra (réaction physique), et le thé deviendra sucré (réaction chimique). Ainsi, les phénomènes physiques et chimiques sont souvent liés et interdépendants. Par exemple, si le même sachet de thé est placé dans de l’eau froide, aucune réaction ne se produira, les feuilles de thé et l’eau n’interagiront pas et le sucre ne voudra pas non plus se dissoudre.

Ainsi, les phénomènes chimiques sont ceux dans lesquels certaines substances se transforment en d'autres (l'eau en thé, l'eau en sirop, le bois de chauffage en cendres, etc.). Sinon, un phénomène chimique est appelé réaction chimique.

Nous pouvons juger si des phénomènes chimiques se produisent par certains signes et changements observés dans un corps ou une substance particulière. Ainsi, la plupart des réactions chimiques s’accompagnent des « signes d’identification » suivants :

en conséquence ou lors de son apparition, un précipité se produit ;

la couleur de la substance change ;

Des gaz, tels que le monoxyde de carbone, peuvent être libérés lors de la combustion ;

la chaleur est absorbée ou, au contraire, libérée ;

l'émission de lumière est possible.

Pour que les phénomènes chimiques soient observés, c'est-à-dire des réactions se produisent, certaines conditions sont nécessaires :

les substances réactives doivent entrer en contact, être en contact les unes avec les autres (c'est-à-dire que les mêmes feuilles de thé doivent être versées dans une tasse avec de l'eau bouillante) ;

Il est préférable de broyer les substances, la réaction se déroulera alors plus rapidement, l'interaction se produira plus tôt (le sucre cristallisé est plus susceptible de se dissoudre et de fondre dans l'eau chaude que le sucre en morceaux) ;

Pour que de nombreuses réactions se produisent, il est nécessaire de modifier le régime de température des composants en réaction, en les refroidissant ou en les chauffant à une certaine température.

Vous pouvez observer expérimentalement un phénomène chimique. Mais vous pouvez le décrire sur papier à l'aide d'une équation chimique (équation d'une réaction chimique).

Certaines de ces conditions contribuent également à l'apparition de phénomènes physiques, par exemple un changement de température ou un contact direct d'objets et de corps entre eux. Par exemple, si vous frappez assez fort sur la tête d’un clou avec un marteau, celui-ci peut se déformer et perdre sa forme normale. Mais cela restera une tête de clou. Ou, lorsque vous allumez la lampe électrique, le filament de tungstène à l'intérieur commencera à chauffer et à briller. Cependant, la substance à partir de laquelle le fil est fabriqué restera le même tungstène.

Mais regardons quelques exemples supplémentaires. Après tout, nous comprenons tous que la chimie ne se produit pas seulement dans les éprouvettes du laboratoire de l’école.

1. Phénomènes chimiques au quotidien

Ceux-ci incluent ceux qui peuvent être observés dans la vie quotidienne d'une personne moderne. Certaines d’entre elles sont très simples et évidentes ; chacun peut les observer dans sa cuisine, comme l’exemple de la préparation du thé.

En prenant comme exemple des feuilles de thé fortes (concentrées), vous pouvez réaliser vous-même une autre expérience : clarifier le thé avec une tranche de citron. En raison des acides contenus dans le jus de citron, le liquide va encore une fois changer de composition.

Quels autres phénomènes pouvez-vous observer dans la vie quotidienne ? Par exemple, les phénomènes chimiques incluent le processus de combustion du carburant dans un moteur.

Pour simplifier, la réaction de combustion du carburant dans un moteur peut être décrite comme suit : oxygène + carburant = eau + dioxyde de carbone.

En général, plusieurs réactions se produisent dans la chambre d'un moteur à combustion interne, impliquant du carburant (hydrocarbures), de l'air et une étincelle d'allumage. Plus précisément, pas seulement du carburant - un mélange air-carburant d'hydrocarbures, d'oxygène et d'azote. Avant l'allumage, le mélange est comprimé et chauffé.

La combustion du mélange se produit en une fraction de seconde, rompant finalement la liaison entre les atomes d’hydrogène et de carbone. Cela libère une grande quantité d’énergie qui entraîne le piston, qui déplace ensuite le vilebrequin.

Par la suite, les atomes d’hydrogène et de carbone se combinent avec les atomes d’oxygène pour former de l’eau et du dioxyde de carbone.

Idéalement, la réaction de combustion complète du carburant devrait ressembler à ceci : CnH2n+2 + (1,5n+0,5)O2 = nCO2 + (n+1)H2O. En réalité, les moteurs à combustion interne ne sont pas si efficaces. Supposons que s’il y a un léger manque d’oxygène au cours d’une réaction, du CO se forme à la suite de la réaction. Et avec un plus grand manque d'oxygène, de la suie se forme (C).

La formation de plaque sur les métaux suite à l'oxydation (rouille sur le fer, patine sur le cuivre, noircissement de l'argent) est également un phénomène chimique domestique.

Prenons le fer comme exemple. La rouille (oxydation) se produit sous l’influence de l’humidité (humidité de l’air, contact direct avec l’eau). Le résultat de ce processus est l'hydroxyde de fer Fe2O3 (plus précisément, Fe2O3 * H2O). Vous pouvez le voir comme un revêtement lâche, rugueux, orange ou rouge-brun sur la surface des produits métalliques.

Un autre exemple est un revêtement vert (patine) sur la surface des produits en cuivre et en bronze. Il se forme au fil du temps sous l'influence de l'oxygène et de l'humidité de l'air : 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2CO5H2 (ou CuCO3 * Cu(OH)2). Le carbonate de cuivre basique qui en résulte se trouve également dans la nature, sous la forme de malachite minérale.

Et un autre exemple de réaction d'oxydation lente d'un métal dans les conditions quotidiennes est la formation d'une couche sombre de sulfure d'argent Ag2S à la surface des produits en argent : bijoux, couverts, etc.

La « responsabilité » de son apparition incombe aux particules de soufre, présentes sous forme de sulfure d'hydrogène dans l'air que nous respirons. L'argent peut également noircir au contact de produits alimentaires contenant du soufre (œufs par exemple). La réaction ressemble à ceci : 4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O.

Revenons à la cuisine. Ici, vous pouvez considérer plusieurs phénomènes chimiques plus intéressants : la formation de tartre dans une bouilloire en fait partie.

Dans les conditions domestiques, il n'y a pas d'eau chimiquement pure ; les sels métalliques et autres substances y sont toujours dissous à des concentrations variables. Si l’eau est saturée de sels de calcium et de magnésium (bicarbonates), elle est dite dure. Plus la concentration en sel est élevée, plus l’eau est dure.

Lorsque cette eau est chauffée, ces sels subissent une décomposition en dioxyde de carbone et en sédiments insolubles (CaCO3 et MgCO3). Vous pouvez observer ces dépôts solides en regardant dans la bouilloire (et aussi en regardant les éléments chauffants des machines à laver, des lave-vaisselle et des fers à repasser).

En plus du calcium et du magnésium (qui forment du tartre carbonaté), le fer est également souvent présent dans l'eau. Lors de réactions chimiques d'hydrolyse et d'oxydation, des hydroxydes s'en forment.

À propos, lorsque vous êtes sur le point de vous débarrasser du tartre dans une bouilloire, vous pouvez observer un autre exemple de chimie divertissante dans la vie quotidienne : le vinaigre de table ordinaire et l'acide citrique font un bon travail pour éliminer les dépôts. Une bouilloire avec une solution de vinaigre/acide citrique et d'eau est bouillie, après quoi le tartre disparaît.

Et sans un autre phénomène chimique, il n’y aurait pas de délicieuses tartes et petits pains de maman : nous parlons d’éteindre le soda avec du vinaigre.

Lorsque maman éteint le bicarbonate de soude dans une cuillère avec du vinaigre, la réaction suivante se produit : NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + H2O + CO2. Le dioxyde de carbone qui en résulte a tendance à quitter la pâte et modifie ainsi sa structure, la rendant poreuse et lâche.

À propos, vous pouvez dire à votre mère qu'il n'est pas du tout nécessaire d'éteindre le soda - elle réagira de toute façon lorsque la pâte entrera dans le four. La réaction sera cependant un peu pire que lors de l'extinction de la soude. Mais à une température de 60 degrés (ou mieux que 200), la soude se décompose en carbonate de sodium, en eau et en dioxyde de carbone. Certes, le goût des tartes et des petits pains prêts à l'emploi peut être pire.

La liste des phénomènes chimiques domestiques n'est pas moins impressionnante que la liste de ces phénomènes naturels. Grâce à eux, nous avons des routes (la fabrication de l'asphalte est un phénomène chimique), des maisons (la cuisson des briques), de beaux tissus pour l'habillement (la teinture). Si vous y réfléchissez, vous comprendrez clairement à quel point la science chimique est multiforme et intéressante. Et quel bénéfice peut-on tirer de la compréhension de ses lois.

2. Phénomènes chimiques intéressants

Je voudrais ajouter quelques choses intéressantes. Parmi les très nombreux phénomènes inventés par la nature et l'homme, il en existe des particuliers difficiles à décrire et à expliquer. Cela inclut l’eau brûlée. Comment est-ce possible, demanderez-vous, puisque l’eau ne brûle pas, elle sert à éteindre le feu ? Comment peut-il brûler ? Voici le truc.

La combustion de l'eau est un phénomène chimique dans lequel les liaisons oxygène-hydrogène sont rompues dans l'eau contenant des sels sous l'influence des ondes radio. En conséquence, de l’oxygène et de l’hydrogène se forment. Et bien sûr, ce n’est pas l’eau elle-même qui brûle, mais l’hydrogène.

Dans le même temps, il atteint une température de combustion très élevée (plus de mille cinq cents degrés), et de l'eau se forme à nouveau pendant la réaction.

Ce phénomène intéresse depuis longtemps les scientifiques qui rêvent d’apprendre à utiliser l’eau comme carburant. Par exemple, pour les voitures. Pour l’instant, cela relève du domaine de la science-fiction, mais qui sait ce que les scientifiques pourront inventer très bientôt. L’un des principaux problèmes est que lorsque l’eau brûle, plus d’énergie est libérée que n’en dépense la réaction.

À propos, quelque chose de similaire peut être observé dans la nature. Selon une théorie, les grandes vagues uniques qui semblent surgir de nulle part seraient en réalité le résultat d’une explosion d’hydrogène. L'électrolyse de l'eau, qui y conduit, est réalisée grâce à l'impact de décharges électriques (foudre) à la surface de l'eau salée des mers et des océans.

Mais non seulement dans l'eau, mais aussi sur terre, vous pouvez observer des phénomènes chimiques étonnants. Si vous aviez la chance de visiter une grotte naturelle, vous pourriez probablement voir d'étranges et magnifiques « glaçons » naturels suspendus au plafond : des stalactites. Comment et pourquoi ils apparaissent s’explique par un autre phénomène chimique intéressant.

Un chimiste, regardant une stalactite, ne voit bien sûr pas un glaçon, mais du carbonate de calcium CaCO3. La base de sa formation est constituée d'eaux usées, de calcaire naturel et la stalactite elle-même est construite en raison de la précipitation du carbonate de calcium (croissance vers le bas) et de la force d'adhésion des atomes dans le réseau cristallin (croissance plus large).

À propos, des formations similaires peuvent s'élever du sol au plafond - elles sont appelées stalagmites. Et si les stalactites et les stalagmites se rencontrent et grandissent ensemble pour former des colonnes solides, on les appelle stalagnates.

Conclusion

De nombreux phénomènes chimiques étonnants, beaux, dangereux et effrayants se produisent chaque jour dans le monde. Les gens ont appris à bénéficier de beaucoup de choses : ils créent des matériaux de construction, préparent de la nourriture, font parcourir de grandes distances en transport, et bien plus encore.

Sans de nombreux phénomènes chimiques, l'existence de la vie sur terre ne serait pas possible : sans la couche d'ozone, les personnes, les animaux et les plantes ne survivraient pas à cause des rayons ultraviolets. Sans la photosynthèse végétale, les animaux et les humains n’auraient rien à respirer, et sans les réactions chimiques de la respiration, cette question ne serait pas du tout pertinente.

La fermentation vous permet de cuire des aliments, et le phénomène chimique similaire de pourriture décompose les protéines en composés plus simples et les renvoie dans le cycle des substances naturelles.

La formation d'un oxyde lors du chauffage du cuivre, accompagnée d'une lueur vive, la combustion du magnésium, la fonte du sucre, etc. sont également considérées comme des phénomènes chimiques. Et ils trouvent des utilisations utiles.

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Les changements physiques ne sont pas associés à des réactions chimiques ni à la création de nouveaux produits, comme la fonte des glaces. En règle générale, ces transformations sont réversibles. Outre les exemples de phénomènes physiques, dans la nature et dans la vie quotidienne, il existe également des transformations chimiques au cours desquelles de nouveaux produits se forment. De tels phénomènes chimiques (des exemples seront discutés dans l'article) sont irréversibles.

Des modifications chimiques

Les changements chimiques peuvent être considérés comme tout phénomène permettant aux scientifiques de mesurer des propriétés chimiques. De nombreuses réactions sont également des exemples de phénomènes chimiques. Même s'il n'est pas toujours facile de déterminer qu'un changement chimique s'est produit, il existe certains signes révélateurs. Que sont les phénomènes chimiques ? Donnons des exemples. Il peut s'agir d'un changement de couleur de la substance, de température, de la formation de bulles ou (dans les liquides) de la formation d'un précipité. Les exemples suivants de phénomènes chimiques dans la vie peuvent être donnés :

Rouille sur le fer.
Chauffage au bois.
Métabolisme des aliments dans le corps.
Mélanger l'acide et l'alcali.
Cuire l'œuf.
Digestion du sucre par l'amylase dans la salive.
Mélanger du bicarbonate de soude et du vinaigre pour créer du dioxyde de carbone.
Faire une tarte.
Galvanisation du métal.
Batteries.
Explosion de feux d'artifice.
Bananes pourries.
Formation de produits d'acide lactique.

Et ce n'est pas la liste complète. Nous pouvons examiner certains de ces points plus en détail.

Feu extérieur au bois

Feu - C'est aussi un exemple de phénomène chimique. Il s’agit de l’oxydation rapide d’un matériau lors d’un processus de combustion chimique exothermique, libérant de la chaleur, de la lumière et divers produits de réaction. Le feu est chaud car il y a une conversion de la double liaison faible de l'oxygène moléculaire O 2 en liaisons plus fortes dans les produits de combustion, le dioxyde de carbone et l'eau. Une grande énergie est libérée (418 kJ pour 32 g O 2) ; Les énergies de liaison du combustible ne jouent ici qu’un rôle mineur. À un certain point de la réaction de combustion, appelé point d’éclair, des flammes se forment.

C'est la partie visible du feu et se compose principalement de dioxyde de carbone, de vapeur d'eau, d'oxygène et d'azote. Si la température est suffisamment élevée, les gaz peuvent s’ioniser pour produire du plasma. Selon les substances enflammées et les impuretés apportées de l'extérieur, la couleur de la flamme et l'intensité du feu seront différentes. Le feu, dans sa forme la plus courante, peut provoquer un incendie susceptible de causer des dommages physiques lorsqu'il est brûlé. Le feu est un processus important qui affecte les systèmes écologiques du monde entier. Les effets positifs du feu comprennent la stimulation de la croissance et le maintien de divers systèmes écologiques.

Rouiller

Tout comme le feu, le processus de rouille est également un processus oxydatif. Mais pas aussi rapide. La rouille est un oxyde de fer, généralement un oxyde rouge, formé par la réaction rédox du fer et de l'oxygène en présence d'eau ou d'air. Plusieurs formes de rouille se distinguent visuellement et spectroscopiquement et se forment dans différentes circonstances. Avec suffisamment de temps, d’oxygène et d’eau, toute masse de fer finira par se transformer complètement en rouille et se décomposer. La partie superficielle est écaillée et friable et ne protège pas le fer sous-jacent, contrairement à la patine qui se forme sur les surfaces en cuivre.

Exemple de phénomène chimique, la rouille est un terme général désignant la corrosion du fer et de ses alliages comme l'acier. De nombreux autres métaux subissent une corrosion similaire, mais les oxydes qui en résultent ne sont généralement pas appelés rouille. D'autres formes de cette réaction existent suite à la réaction entre le fer et le chlorure dans un environnement privé d'oxygène. Un exemple est les barres d’armature utilisées dans les piliers en béton sous-marins, qui génèrent de la rouille verte.

Cristallisation

Un autre exemple de phénomène chimique est la croissance cristalline. Il s'agit d'un processus dans lequel un cristal préexistant grossit à mesure que le nombre de molécules ou d'ions à leur position dans le réseau cristallin augmente. Un cristal est défini comme des atomes, des molécules ou des ions disposés selon un motif répétitif ordonné, un réseau cristallin s'étendant dans les trois dimensions spatiales. Ainsi, la croissance cristalline diffère de la croissance d’une goutte de liquide dans la mesure où, au cours de la croissance, les molécules ou les ions doivent tomber dans les positions correctes du réseau pour qu’un cristal ordonné se développe.

Lorsque des molécules ou des ions tombent dans des positions différentes de celles d’un réseau cristallin idéal, des défauts cristallins se forment. Généralement, les molécules ou les ions dans un réseau cristallin sont piégés dans le sens où ils ne peuvent pas bouger de leur position, et donc la croissance cristalline est souvent irréversible, car une fois que les molécules ou les ions se sont mis en place dans le réseau en croissance, ils y sont fixés. . La cristallisation est un processus courant à la fois dans l'industrie et dans le monde naturel, et la cristallisation est généralement comprise comme comprenant deux processus. S’il n’y avait pas de cristal existant auparavant, alors un nouveau cristal doit naître, puis il doit croître.

Origine chimique de la vie

L’origine chimique de la vie fait référence aux conditions qui auraient pu exister et qui ont donc contribué à l’émergence des premières formes de vie dupliquées.

Le principal exemple de phénomène chimique dans la nature est la vie elle-même. On pense qu’une combinaison de réactions physiques et chimiques pourrait conduire à l’apparition des premières molécules qui, par reproduction, conduiraient à l’émergence de la vie sur la planète.