Keemiline muutus: definitsioon, näited ja erinevus füüsikalise muutusega

Keemiline muutus (keemiline reaktsioon) tähendab, et algained muudetakse teiseks või mitmeks uueks aineks, millel on teistsugused omadused. Selle käigus tekivad uued ained ja sidemed ümber korraldatakse — seetõttu ei saa paljusid keemilisi muutusi lihtsalt tagasi pöörata ilma täiendavate reaktsioonide või protsessideta. Puidu põletamine on hea näide: põletamisel tekivad uued ained (nt süsinikdioksiid). Kui kaminas põletatakse puitu, ei ole pärast protsessi enam puhast puitu, vaid jäägid ja gaasid (näiteks tuhk ja suits). Teisteks näideteks on küünla põlemine, raua roostetamine ja koogi küpsetamine — kõik need protsessid muudavad aineid keemiliselt.

Kuidas keemilisi muutusi tuvastada?

Keemilist muutust võib sageli tuvastada mitme nähtava või mõõdetava tunnuse abil. Levinumad näitajad:

gaaside tekkimine või lõhna muutus (näiteks mullitamine, gaasi eraldumine);
värvuse muutus, mis ei ole tingitud lihtsalt lahusti või valguse efektist;
soojuse eraldumine või neeldumine (eksotermilised või endotermilised reaktsioonid);
sadenemise või tahke uue aine (saaduse) teke vedelikus;
valguse või laengute vabanemine (näiteks leegid, sädemed või elektrienergia kujul) — nt puit põleb ja eraldab valgust ning soojust.

Keemilised omadused

Need eripärad, mis määravad, kuidas aine teiste ainetega reageerib (nt reaktiivsus hapnikuga, happesus-aluseline käitumine, oksüdeerimisvõime), nimetatakse keemilisteks omadusteks. Keemilised omadused kirjeldavad, milliseid reaktsioone aine võib läbi teha ja milliseid uusi aineid võib tekkida.

Keemiline vs füüsikaline muutus

Võrdle: Füüsikaline muutus on keemilise muutuse vastand. Füüsikalise muutuse puhul aine ei muutu keemiliselt — see tähendab, et koostis ja sisemised sidemed jäävad samaks, kuigi aine võib muutuda oleku, kuju või suuruse poolest. Näited: puupulga murdumine (puu on endiselt puit), vee aurustumine, jää sulamine, klaasi purunemine, elektri voolamine vaskjuhtme kaudu. Neid eripärasid, mis aine puhul ilma keemilise reaktsioonita püsivad, nimetatakse füüsikalisteks omadusteks.

Pöörduvus ja energia

Mõned keemilised reaktsioonid on pöörduvad (nt tasakaalu korral toimuvad edasi- ja tagasireaktsioonid), samas kui teised näivad praktiliselt pöördumatud (nt puidu põletamine või metallide tugevalt oksüdeerumine). Keemilised reaktsioonid hõlmavad sageli energia muutusi: nad võivad eraldada soojust ja valgust (eksotermilised) või neelata soojust (endotermilised). Reaktsioonide suunad ja kiirus sõltuvad tingimustest (temperatuur, rõhk, katalüsaator, kontsentratsioon jne).

Lisamärkused ja näited

Põlemine — puit, küünal, gaas: tuvastatav leegiga, sooja ja gaasi eraldumisega.
Rooste tekkimine — raud + hapnik + niiskus → rauaoksiid (rooste), aeglane keemiline protsess.
Küpsetamine — toiduainete koostise muutus kuumtöötlemisel (proteiinide ja süsivesikute keemilised muutused), mis annab uue maitse ja tekstuuri.
Neutralisatsioon — hape + alus → sool + vesi; sel juhul tekivad uued ained, seega on tegemist keemilise muutusega.

Puidu põletamine on näide keemilisest muutusest, mis sageli ei ole pöörduv ilma täiendavate keemiliste meetmeteta.

Küsimused ja vastused

K: Mis on keemiline muutus?

V: Keemiline muutus (keemiline reaktsioon) on materjalide muutumine teistsuguste omadustega teisteks materjalideks. See toimub siis, kui aine ühineb teise ainega, moodustades uue aine, või läbib keemilise lagunemise kaheks või enamaks erinevaks aineks.

K: Millised on mõned näited keemilistest muutustest?

V: Puidu põlemine, küünla põlemine, raua roostetamine, koogi küpsetamine on kõik näited keemilistest muutustest.

K: Mis on keemilised omadused?

V: Keemilised omadused on erilised üksikasjad, mis kirjeldavad, kuidas keemiline muutus toimub.

K: Mis on keemilise muutuse vastand?

V: Keemilise muutuse vastand on füüsikaline muutus. Füüsikaline muutus on see, kui uusi aineid ei teki ja aine, mida muudetakse, jääb samaks.

K: Millised on mõned näited füüsikalistest muutustest?

V: Näidetena võib tuua kuju muutumise, oleku muutumise, elektrijuhtme läbimise läbi vasktraadi, puidu purustamise, klaasi purunemise ja vee valamise. Nende protsesside tulemusena ei teki uusi aineid.

K: Mis on füüsikalised omadused? V: Füüsikalised omadused on erilised üksikasjad, mis ei muutu aines ilma uute ainete tekkimiseta.