I dette blogginnlegget skal vi ta en titt på oppløsningen av karbondioksid og salt i vann og lære mer om hvorvidt det er en fysisk eller kjemisk endring.
"Er oppløsningen av karbondioksid i vann en fysisk endring eller en kjemisk endring?" og "Er prosessen med å fortynne konsentrert svovelsyre i vann for å gjøre fortynnet svovelsyre til en fysisk endring eller en kjemisk endring?"
Når de blir stilt disse spørsmålene, vil de fleste svare at det er en fysisk endring, men dessverre er det riktige svaret en kjemisk endring. Vi kjenner vanligvis definisjonen av fysisk endring som "et fenomen der egenskapene til et stoff ikke endres, men bare dets tilstand eller form endres," og kjemisk endring som "et fenomen der et stoff endres til et nytt stoff som er helt forskjellig fra dets opprinnelige egenskaper." Vi vet imidlertid ikke nøyaktig hva vi mener med "stoffets egenskaper".
Egenskapene til et stoff er egenskapene til strukturen til molekylene eller ionene som utgjør stoffet. Derfor, hvis strukturen til molekylene eller ionene endres, vil egenskapene til stoffet endres. For eksempel kombineres karbondioksid (CO2) med vann for å danne karbonsyreioner (HCO3-) for å danne kullsyreholdig vann. Dette er en kjemisk endring fordi karbondioksid og vann har helt forskjellige egenskaper, så vi kan si at oppløsningen av karbondioksid i vann er en kjemisk forandring. På den annen side, når sukker løses opp i vann, endrer det bare fargen og formen på sukkeret, så denne oppløsningen er en fysisk endring.
Så hvordan kan vi tydeligere skille mellom fysiske og kjemiske endringer? En fysisk endring er vanligvis en endring i tilstanden eller utseendet til et stoff og innebærer ikke en strukturell endring på atom- eller molekylnivå. Egenskapene til stoffet opprettholdes, og den endrede tilstanden kan enkelt reverseres tilbake til opprinnelig tilstand. For eksempel er smelting av is til vann en fysisk forandring; molekylstrukturen til vann endres ikke, bare tilstanden fra fast til flytende.
Kjemiske endringer er derimot når bindingene mellom molekylene eller atomene til et stoff omorganiseres for å danne et helt nytt stoff. I dette tilfellet forsvinner egenskapene til det opprinnelige stoffet, og et stoff med nye egenskaper dukker opp. Kjemiske endringer kan ofte manifestere seg som endringer i energi, farge, gassproduksjon eller bunnfallsdannelse, og disse endringene er vanligvis vanskelige å reversere. For eksempel er oksidasjonen av jern til rust en kjemisk endring der egenskapene til jern endres fullstendig og en ny forbindelse dannes.
Likevel kan du bli fristet til å spørre om endringen fra konsentrert svovelsyre til fortynnet svovelsyre er en fysisk endring, siden det bare er en endring i konsentrasjonen av svovelsyre. Dette er imidlertid heller ikke tilfelle. Selv uten å ta hensyn til molekylstrukturen, er konsentrert svovelsyre dehydrerende, mens fortynnet svovelsyre ikke er det, og å blande konsentrert svovelsyre med vann genererer en enorm mengde varme. Vi kan også legge til det faktum at vann fungerer som en base i reaksjonen mellom konsentrert svovelsyre og vann som et annet bevis.
Så, hva slags forandring oppløses salt i vann? Igjen, det er lett å si at det er en fysisk forandring, men i motsetning til sukker som løses opp i vann, er det ikke en fysisk endring fordi ioniske bindinger av salt (NaCl) brytes, og skiller det i natriumioner (Na+) og kloridioner (Cl- ). Noen vil kanskje hevde at endringen av saltoppløsning i vann er en fysisk endring fordi oppvarming av saltvannet forårsaker en reversibel reaksjon som utfeller salt igjen, men reversible reaksjoner er også vanlige ved kjemiske endringer.
Det er imidlertid også vanskelig å kategorisere oppløsning av salt i vann som en kjemisk endring. Jada, når salt løses opp i vann, brytes de ioniske bindingene, og resultatet er en endring fra en ikke-strømførende leder til en strømførende elektrolytt. Nye kjemiske bindinger dannes imidlertid ikke. Derfor, hvis vi definerer kjemisk endring som "bryting av kjemiske bindinger mellom partiklene som utgjør et stoff og organiseringen av partiklene til nye kjemiske bindinger," så kan oppløsningen av salt i vann betraktes som en fysisk endring. Kort sagt, det samme fenomenet kan sees på som en fysisk endring eller en kjemisk endring, avhengig av din referanseramme.
