Przemiany substancji
Niektórzy z przyjemnością zjadają jajka ugotowane na miękko. Przyrządzenie ich to niełatwa sztuka – wystarczy gotować minutę za długo i już mamy jajko na twardo. Niestety, potrawy tej nie da się przywrócić do poprzedniego stanu. Podobnie jest z wieloma innymi procesami zachodzącymi w przyrodzie. Nie wszystkie są tak proste do odwrócenia, jak przemiana wody w lód.
w jakich stanach skupienia występują substancje;
od czego zależy stan skupienia wody;
jakie znasz przykłady ciał o różnych stanach skupienia.
Wykażesz różnice między przemianami odwracalnymi i nieodwracalnymi.
Wskażesz przykłady przemian odwracalnych i nieodwracalnych spotykanych w życiu codziennym.
Zaplanujesz i przeprowadzisz doświadczenie ukazujące przykłady przemian odwracalnych i nieodwracalnych.
1. Przemiany fizyczne
Gdy przygotowujemy lód do napojów, nalewamy wodę do specjalnych pojemników, które następnie wkładamy do zamrażarki. Pod wpływem niskiej temperatury woda zastyga (krzepnie), przybierając kształt naczynia. Jednak woda w kostce lodu pozostaje nadal wodą, występuje tylko w innym stanie skupienia. Mówimy, że zaobserwowaliśmy przemianę fizyczną.
Przemianami fizycznymi są m.in. procesy polegające na zmianie kształtu, stopnia rozdrobnienia, zmiany stanów skupienia substancji oraz tworzenie i rozdzielanie mieszanin. W procesie przemiany można wyróżnić co najmniej dwa różniące się stany materii, tzw. początkowy i końcowy, np. woda (stan początkowy) zmieniająca się w lód (stan końcowy). Przemianą fizyczną jest też zmiana prędkości ruchu.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1YBL5oC3A7RS
Film przedstawia kilka przykładów zjawisk fizycznych zachodzących w naszym otoczeniu.
2. Przemiany chemiczne
Oprócz przemian fizycznych wokół nas zachodzą również przemiany chemiczneprzemiany chemiczne. W ich wyniku powstają nowe substancje o innych właściwościach niż składniki. Przemiana chemiczna zachodzi na przykład podczas zapalania zapałki, rdzewienia powierzchni metalowych, psucia się żywności, ciemnienia obranych jabłek. Można ją też zaobserwować, patrząc na palącą się świecę, która z każdą minutą staje się coraz mniejsza. Dlaczego tak się dzieje? Wosk lub stearyna, z których zrobione są świece, w procesie spalania zmieniają się w inne substancje rozpraszające się w powietrzu.
Porównanie przemiany fizycznej i przemiany chemicznej kartki papieru.
kartka papieru,
nożyczki,
świeczka,
pęseta lub szczypce,
metalowa taca,
zapałki.
Potnij nożyczkami kartkę papieru na drobne kawałki.
Ustaw świecę na metalowej tacy.
Trzymając kawałek papieru za pomocą szczypiec, umieść go w płomieniu świecy.
Obserwuj, co się dzieje. Czym różnią się obydwie przemiany? Zastanów się, który z obserwowanych procesów jest przemianą fizyczną, a który – chemiczną.
Pocięte skrawki kartki są dalej papierem, substancja nie zmieniła swoich właściwości. Różnią się jedynie kształtem i wielkością. Natomiast zupełnie inaczej wygląda to, co zostało po spaleniu kawałka papieru. Pocięcie kartki było przemianą fizyczną, a jej spalenie to przemiana chemiczna.
Czasami trudno jest stwierdzić, czy zaszła przemiana fizyczna czy przemiana chemiczna. Pomocna okazuje się uważna obserwacja całego procesu oraz zbadanie właściwości powstałych substancji. Sprawdźmy na przykład, jak w wodzie rozpuszcza się cukier oraz jak w occie rozpuszcza się soda oczyszczona.
Zbadanie, czy dodanie jednej substancji do drugiej zawsze jest przemianą fizyczną.
2 przezroczyste szklanki,
2 łyżeczki,
cukier,
soda oczyszczona,
ocet,
woda.
Napełnij pierwszą szklankę wodą do 1/4 wysokości i wsyp łyżeczkę cukru. Zamieszaj. Obserwuj, co się dzieje wewnątrz naczynia. Sprawdź smak otrzymanego roztworu.
Napełnij drugą szklankę octem do 1/4 wysokości i wsyp łyżeczkę sody oczyszczonej. Zamieszaj. Obserwuj, co się dzieje wewnątrz naczynia.
Cukier rozpuścił się w wodzie. Wodny roztwór cukru ma słodki smak, zatem substancja rozpuszczona nie straciła swoich właściwości. Nie powstała żadna nowa substancja, zaszła więc przemiana fizyczna. Natomiast po zmieszaniu sody oczyszczonej z octem wydzielają się pęcherzyki gazu. Jest to zupełnie nowa substancja, zaszła więc przemiana chemiczna.
Wiele ciekawych przykładów reakcji chemicznych zachodzących w naszym otoczeniu można zaobserwować podczas przyrządzania potraw. Gotowaniu towarzyszą skomplikowane procesy chemiczne.
Jednym ze składników wielu ciast jest proszek do pieczenia. W wysokiej temperaturze ulega on przemianom chemicznym i powstają z niego nowe substancje, m.in. gaz – dwutlenek węgla. Jego pęcherzyki rozprzestrzeniają się w cieście i powodują, że jest ono puszyste. Mówimy wówczas, że ciasto urosło. Podobny proces zachodzi w cieście drożdżowym. Drożdże sprawiają, że cukier ulega przemianom chemicznym. Wytwarza się przy tym dwutlenek węgla, który spulchnia ciasto.
Czy znasz metodę, którą można oddzielić mąkę od wody? Czy po rozdzieleniu można odzyskać oba składniki? Co się dzieje, gdy smażymy placek na patelni?
3. Procesy odwracalne i nieodwracalne
Lód topi się, gdy jego otoczenie ma temperaturę 0 °C. Gdy tylko temperatura otoczenia spadnie, to woda ponownie krzepnie i występuje w postaci lodu. Zjawisko to często obserwujemy zimą, gdy mroźne dni przeplatają się z dniami odwilży. Mówimy, że proces zmiany stanu skupienia wody ze stanu stałego w ciekły jest procesem odwracalnymprocesem odwracalnym. Wszystkie zmiany stanu skupienia są procesami odwracalnymi.
W naszej kuchni często zachodzą procesy nieodwracalneprocesy nieodwracalne. Gdy gotujemy lub smażymy jajko, zmienia ono swój wygląd i twardnieje. W żaden sposób nie można przywrócić jajku jego pierwotnej postaci i właściwości. Przemiany nieodwracalne to np.: gotowanie, smażenie, pieczenie, spalanie różnych substancji. Procesem nieodwracalnym jest też korozja, czyli niszczenie na przykład metalowych przedmiotów pod wpływem warunków środowiska.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R18Ubeoqc87YS
Film przedstawia kilka przykładów przemian zachodzących w kuchni.
Podsumowanie
W przyrodzie zachodzą przemiany fizyczne, w wyniku których substancje nie zmieniają swoich właściwości, oraz przemiany chemiczne, dzięki którym powstają nowe substancje.
Zachodzące w przyrodzie procesy mogą być nieodwracalne, jak np. spalanie czy gotowanie potraw, lub odwracalne, jak np. parowanie i skraplanie.
Praca domowa
Słownik
proces, który może przebiegać w odwrotną stronę, skutkiem czego, po jego zakończeniu, jest przywrócenie substancji jej początkowej postaci
proces, który nie może przebiegać w odwrotną stronę; po jego zakończeniu nie można przywrócić substancji jej początkowej postaci
proces podczas którego powstają nowe substancje o właściwościach odmiennych od substancji wyjściowej lub wyjściowych
Zadania
Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy.
proces tworzenia nowych pierwiastków, słodzenia herbaty, parowanie wody, przemianą fizyczną, gotowania wody, rdzewienie gwoździa, spalanie papieru, procesem krzepnięcia, gotowanie jajka, przemiana fizyczna, mieszania wody z lodem, przemiana chemiczna, topnieniem, przemianą chemiczną, pieczenia ciasta, reakcja spalania
Przemiana, podczas której nie powstaje żadna nowa substancja oraz żadne substancje nie zmieniają swoich właściwości chemicznych, to ...........................................................................
Przykładem przemiany fizycznej jest ...........................................................................
Przemiana, podczas której powstaje nowa substancja, nazywana jest ...........................................................................
Wiele różnych przemian chemicznych zachodzi podczas ...........................................................................