Chemia dla kierunków

efekty kształcenia

  • Identyfikacja właściwości materii i jej zmian jako fizycznych lub chemicznych
  • Identyfikacja właściwości materii jako rozległych lub intensywnych

cechy, które pozwalają nam odróżnić jedną substancję od drugiej, nazywane są właściwościami. Właściwość fizyczna jest cechą materii, która nie jest związana ze zmianą jej składu chemicznego. Znane przykłady właściwości fizycznych obejmują gęstość, kolor, twardość, temperatura topnienia i wrzenia oraz przewodność elektryczną. Możemy obserwować pewne właściwości fizyczne, takie jak gęstość i kolor, bez zmiany stanu fizycznego obserwowanej materii. Inne właściwości fizyczne, takie jak temperatura topnienia żelaza lub temperatura zamarzania wody, można zaobserwować tylko wtedy, gdy materia ulega fizycznej zmianie. Zmiana fizyczna to zmiana stanu lub właściwości materii bez towarzyszącej jej zmiany składu chemicznego (tożsamości substancji zawartych w materii). Obserwujemy fizyczną zmianę, gdy wosk topi się, gdy cukier rozpuszcza się w kawie, a para skrapla się w ciekłej wodzie (ryc. 1). Inne przykłady zmian fizycznych obejmują namagnesowanie i demagnetyzowanie metali (jak to ma miejsce w przypadku zwykłych tagów zabezpieczających antytheft) i mielenie ciał stałych na proszki (które czasami mogą powodować zauważalne zmiany koloru). W każdym z tych przykładów występuje zmiana stanu fizycznego, formy lub właściwości substancji, ale nie ma zmiany w jej składzie chemicznym.

Rysunek 1. a) wosk ulega fizycznej zmianie, gdy wosk stały jest podgrzewany i tworzy wosk płynny. (b) kondensacja pary w garnku do gotowania jest zmianą fizyczną, ponieważ para wodna zmienia się w płynną wodę. (kredyt a: modyfikacja pracy przez”95jb14″ /Wikimedia Commons; kredyt b: modyfikacja pracy przez „mjneuby” /Flickr)

zmiana jednego typu materii na inny (lub niemożność zmiany) jest właściwością chemiczną. Przykłady właściwości chemicznych obejmują Palność, toksyczność, kwasowość, reaktywność (wiele typów) i ciepło spalania. Na przykład żelazo łączy się z tlenem w obecności wody, tworząc rdzę; chrom nie utlenia się (ryc. 2). Nitrogliceryna jest bardzo niebezpieczna, ponieważ łatwo eksploduje; neon prawie nie stanowi zagrożenia, ponieważ jest bardzo niereaktywny.

Rysunek 2. (a) jedną z właściwości chemicznych żelaza jest to, że rdzewieje; (b) jedną z właściwości chemicznych chromu jest to, że nie. (kredyt a: modyfikacja pracy przez Tony ’ ego Hisgetta; kredyt b: modyfikacja pracy przez „Atoma”/Wikimedia Commons)

zmiana chemiczna zawsze wytwarza jeden lub więcej rodzajów materii, które różnią się od materii obecnej przed zmianą. Powstawanie rdzy jest zmianą chemiczną, ponieważ rdza jest innym rodzajem materii niż żelazo, tlen i woda obecne przed powstaniem rdzy. Eksplozja nitrogliceryny jest zmianą chemiczną, ponieważ wytwarzane gazy są bardzo różne rodzaje materii od pierwotnej substancji. Inne przykłady zmian chemicznych obejmują reakcje, które są przeprowadzane w laboratorium (takie jak miedź reagująca z kwasem azotowym), wszystkie formy spalania (spalanie) oraz gotowanie, trawienie lub gnicie żywności (Fig.3).

Rysunek 3. a) miedź i kwas azotowy ulegają chemicznej zmianie, tworząc azotan miedzi i brązowy gazowy dwutlenek azotu. b) podczas spalania zapałki celuloza w zapałce i tlen z powietrza ulegają chemicznej zmianie, tworząc dwutlenek węgla i parę wodną. (c) gotowanie czerwone mięso powoduje szereg zmian chemicznych, w tym utlenianie żelaza w mioglobiny, które powoduje znane czerwono-brązowy kolor zmiany. (d) banan zmieniajÄ … cy siÄ ™ na brunatny jest zmianÄ … chemicznÄ…, gdy formujÄ … siÄ ™ nowe, ciemniejsze (i mniej smaczne) substancje. (kredyt b: modyfikacja pracy Jeffa Turnera; kredyt c: modyfikacja pracy Glorii Cabada-Leman; kredyt d: modyfikacja pracy Roberto Verzo)

właściwości materii należą do jednej z dwóch kategorii. Jeśli nieruchomość zależy od ilości materii obecnej, jest to nieruchomość rozległa. Masa i objętość substancji są przykładami rozległych właściwości; na przykład galon mleka ma większą masę i objętość niż filiżanka mleka. Wartość nieruchomości rozległej jest wprost proporcjonalna do ilości materii, o której mowa. Jeśli właściwość próbki materii nie zależy od ilości materii obecnej, jest to właściwość intensywna. Temperatura jest przykładem własności intensywnej. Jeśli galon i kubek mleka znajdują się w temperaturze 20 °C (temperatura pokojowa), po połączeniu temperatura pozostaje na poziomie 20 °C. jako inny przykład należy wziąć pod uwagę odrębne, ale powiązane właściwości ciepła i temperatury. Kropla gorącego oleju rozpryskiwana na ramieniu powoduje krótki, niewielki dyskomfort, podczas gdy garnek gorącego oleju powoduje poważne oparzenia. Zarówno kropla, jak i garnek oleju są w tej samej temperaturze (właściwość intensywna), ale garnek wyraźnie zawiera znacznie więcej ciepła (właściwość rozległa).

Diament zagrożenia

być może widziałeś symbol pokazany na rysunku 4 na pojemnikach z chemikaliami w laboratorium lub miejscu pracy. Czasami nazywany „diamentem ognia” lub „diamentem zagrożenia”, ten chemiczny diament zagrożenia dostarcza cennych informacji, które krótko podsumowują różne niebezpieczeństwa, których należy być świadomym podczas pracy z konkretną substancją.

Rysunek 4. Diament zagrożenia Krajowej Agencji Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA) podsumowuje główne zagrożenia substancji chemicznej.

National Fire Protection Agency (NFPA) 704 system identyfikacji zagrożeń został opracowany przez NFPA w celu zapewnienia informacji dotyczących bezpieczeństwa niektórych substancji. System wyszczególnia Palność, reaktywność, zdrowie i inne zagrożenia. W ramach ogólnego symbolu diamentu górny (czerwony) diament określa poziom zagrożenia pożarowego (Zakres temperatury dla temperatury zapłonu). Niebieski (lewy) diament wskazuje poziom zagrożenia dla zdrowia. Żółty (prawy) diament opisuje zagrożenia reaktywności, takie jak to, jak łatwo substancja ulegnie detonacji lub gwałtownej zmianie chemicznej. Biały (dolny) diament wskazuje na specjalne zagrożenia, takie jak utleniacz (który pozwala substancji palić się w przypadku braku powietrza/tlenu), podlega niezwykłej lub niebezpiecznej reakcji z wodą, jest żrący, kwaśny, alkaliczny, Zagrożenie biologiczne, radioaktywny i tak dalej. Każde zagrożenie jest oceniane w skali od 0 do 4, przy czym 0 oznacza brak zagrożenia, a 4 skrajnie niebezpieczne.

podczas gdy wiele pierwiastków różni się znacznie w swoich właściwościach chemicznych i fizycznych, niektóre pierwiastki mają podobne właściwości. Możemy zidentyfikować zestawy elementów, które wykazują wspólne zachowania. Na przykład wiele elementów dobrze przewodzi ciepło i elektryczność, podczas gdy inne są słabymi przewodnikami. Właściwości te mogą być używane do sortowania elementów na trzy klasy: metale (elementy, które prowadzą dobrze), niemetale (elementy, które prowadzą słabo) i metaloidy (elementy, które mają właściwości zarówno metali, jak i niemetali).

układ okresowy jest tabelą pierwiastków, która umieszcza pierwiastki o podobnych właściwościach blisko siebie (Rysunek 5). Dowiesz się więcej o układzie okresowym, kontynuując naukę chemii.

Rysunek 5. Układ okresowy pokazuje, jak pierwiastki mogą być grupowane według pewnych podobnych właściwości. Uwaga kolor tła oznacza, czy element jest metalem, metaloidem lub niemetalem, podczas gdy kolor symbolu elementu wskazuje, czy jest to ciało stałe, ciecz lub gaz.

recenzja wideo: Właściwości fizyczne i chemiczne

możesz zobaczyć zapis „zmiany fizyczne Vs. chemiczne – wyjaśnione” tutaj (otwiera się w nowym oknie).

kluczowe pojęcia i podsumowanie

wszystkie substancje mają wyraźne właściwości fizyczne i chemiczne i mogą ulegać zmianom fizycznym lub chemicznym. Właściwości fizyczne, takie jak twardość i temperatura wrzenia, oraz zmiany fizyczne, takie jak topienie lub zamrażanie, nie wiążą się ze zmianą składu materii. Właściwości chemiczne, takie jak palność i kwasowość, oraz zmiany chemiczne, takie jak rdzewienie, wiążą się z wytwarzaniem materii, która różni się od obecnej wcześniej.

właściwości mierzalne należą do jednej z dwóch kategorii. Rozległe właściwości zależą od ilości materii obecnej, na przykład masy złota. Intensywne właściwości nie zależą od ilości materii obecnej, na przykład gęstości złota. Ciepło jest przykładem rozległej własności, a temperatura jest przykładem intensywnej własności.

spróbuj

  1. Zaklasyfikuj sześć podkreślonych właściwości w poniższym akapicie jako chemiczne lub fizyczne: fluor jest jasnożółtym gazem, który reaguje z większością substancji. Wolny element topi się w temperaturze -220 °C i gotuje w temperaturze -188 °C. Drobno podzielone metale palą się w fluorze jasnym płomieniem. Dziewiętnaście gramów fluoru reaguje z 1,0 grama wodoru.
  2. sklasyfikować każdą z następujących zmian jako fizyczną lub chemiczną:
    1. kondensacja pary wodnej
    2. spalanie benzyny
    3. zakwaszanie mleka
    4. rozpuszczanie cukru w wodzie
    5. topienie złota
  3. sklasyfikować każdą z następujących zmian jako fizyczną lub chemiczną:
    1. spalanie węgla
    2. topienie lodu
    3. mieszanie syropu czekoladowego z mlekiem
    4. wybuch petardy
    5. namagnesowanie śrubokręta
  4. objętość próbki gazu tlenowego zmieniła się z 10 mL na 11 mL wraz ze zmianą temperatury. Czy to zmiana chemiczna czy fizyczna?
  5. 2,0-litrowa objętość wodoru w połączeniu z 1,0 litrem tlenu w celu wytworzenia 2,0 litra pary wodnej. Czy tlen ulega zmianie chemicznej lub fizycznej?
  6. wyjaśnij różnicę między rozległymi właściwościami a intensywnymi właściwościami.
  7. Zidentyfikuj następujące właściwości jako rozległe lub intensywne.
    1. objętość
    2. temperatura
    3. Wilgotność
    4. ciepło
    5. temperatura wrzenia
  8. gęstość (d) substancji jest właściwością intensywną, która jest zdefiniowana jako stosunek jej masy (m) do jej objętości (V).\text {gęstość}= \ dfrac {\text {masa}} {\text {objętość}}; \ text {d} = \dfrac {\text{m}} {\text{V}}. Biorąc pod uwagę, że masa i objętość są zarówno rozległymi właściwościami, wyjaśnij, dlaczego ich stosunek, gęstość, jest intensywny.
Pokaż wybrane rozwiązania

2. a) fizyczne; B) chemiczne; C) chemiczne; d) fizyczne; e) fizyczne

4. fizyczne

6. Wartość nieruchomości rozległej zależy od ilości rozważanej materii, podczas gdy wartość nieruchomości intensywnej jest taka sama niezależnie od ilości rozważanej materii.

8. Ze względu na rozległe właściwości, zarówno masa, jak i objętość są wprost proporcjonalne do ilości badanej substancji. Dzielenie jednej rozległej nieruchomości przez inną w efekcie „anuluje” tę zależność od kwoty, dając stosunek niezależny od kwoty (nieruchomość intensywna).

Słowniczek

zmiana chemiczna: zmiana wytwarzająca inny rodzaj materii od pierwotnego rodzaju materii

własność chemiczna: zachowanie związane ze zmianą jednego rodzaju materii w inny rodzaj materii

własność rozległa: własność substancji zależna od jej ilości

własność intensywna: właściwość substancji niezależna od jej ilości

zmiana fizyczna: zmiana stanu lub właściwości materii, która nie wiąże się ze zmianą jej składu chemicznego

Related Posts

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *