Les modifications chimiques sont les modifications qui se produisent dans les substances ou la matière à la suite de réactions chimiques. Ils se caractérisent par leur irréversibilité, car ils impliquent la formation de nouvelles liaisons qui ont besoin d'énergie ou d'autres réactions pour inverser leurs effets..
La vie et sa biochimie, par exemple, sont constituées de changements chimiques constants qui révèlent une myriade de réactions qui ont lieu chez les êtres vivants. Le résultat est la croissance, le développement et le vieillissement des tissus végétaux et animaux; que comme on le sait, scientifiquement et thermodynamiquement, c'est un processus irréversible.
C'est pourquoi chez les êtres vivants, des invertébrés aux vertébrés, on constate des changements chimiques même en consommant leur nourriture, car ils utilisent des réactions enzymatiques pour les dégrader et profiter de l'énergie et de la matière chimique qu'ils en extraient..
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L'une des principales caractéristiques pour les reconnaître dans la nature est d'observer si un changement de couleur se produit ou si une odeur particulière se produit. Ainsi, au cours des saisons de l'année, on apprécie comment les arbres commencent progressivement à changer la couleur de leurs feuilles; en eux la chlorophylle et ses pigments naturels subissent des réactions chimiques.
La rougeur des feuilles en automne est un exemple très clair de changement chimique. Reliant cela à la vie, poulpes et caméléons se camouflent grâce à une série de réactions chimiques qui impliquent les cellules de leur peau; mais que contrairement aux feuilles, elles peuvent inverser les changements de couleur grâce à d'autres réactions qui «désactivent» le camouflage.
Cependant, les différentes couleurs du ciel et des nuages ne sont pas le produit de changements chimiques mais physiques: la diffusion de Raleigh. Pendant ce temps, le blanchiment des vêtements et l'élimination de leurs taches, ainsi que la coloration des vêtements avec des colorants, sont des changements chimiques..
Il a été mentionné que le changement de couleur et d'odeur sont deux des principales caractéristiques d'un changement chimique et que, par conséquent, un phénomène impliquant une ou plusieurs réactions chimiques s'est produit..
Ensuite, d'autres caractéristiques importantes qui nous permettent de le détecter directement avec nos sens seront abordées. Plus il y a de caractéristiques perceptibles, plus il est probable que nous soyons confrontés à un changement chimique et non physique.
Un changement chimique s'accompagne d'une augmentation (réaction exothermique) ou d'une diminution (réaction endothermique) de la température; c'est-à-dire, si de la chaleur est produite, ou si, au contraire, la sensation de froid est obtenue, respectivement. Aussi, parfois, le dégagement de chaleur se produit parallèlement à l'apparition de la lumière.
La formation de gaz est directement liée aux changements d'odeurs. Si du gaz se forme dans un milieu liquide, des bulles seront observées, indiquant un changement chimique.
En effet, il existe des molécules avec des pressions de vapeur élevées qui sont facilement transportées dans l'air, ou en raison de la libération de petites molécules, telles que le CO.deux, HdeuxS, CH4, OU ALORSdeux, etc., qui sont les produits finaux de certaines réactions.
Si les réactions se déroulent en milieu liquide et que la formation d'un précipité commence à être observée, quelle que soit sa couleur ou sa texture, on dit qu'un changement chimique s'est produit. De même, il pourrait être le cas où deux gaz se mélangent et forment des cendres ou des sels.
S'il est vrai qu'il existe des réactions réversibles capables d'établir un équilibre, les changements engendrés par les caractéristiques décrites jusqu'ici sont par eux-mêmes irréversibles; Ils ont besoin d'autres réactions ou de toute sorte d'énergie pour intervenir pour que leurs effets soient inversés. Et même ainsi, dans de nombreux cas, il est pratiquement impossible.
Cette irréversibilité s'observe dans un changement de composition, ou dans la détérioration de la matière. Par exemple, un arbre qui brûle dans les flammes et se termine en cendres, dont la composition finale est différente de celle de l'arbre, ne pourra en aucun cas inverser le changement chimique qui s'est produit; A moins que le temps ne puisse être retourné.
Les changements chimiques eux-mêmes ne sont soumis à aucune classification: ils sont perçus avec nos sens et il peut être déduit ou examiné quels types de réactions chimiques se produisent. Ainsi, de tels changements sont dus à un groupe de réactions inorganiques, organiques ou biochimiques..
Lorsqu'on parle de "changements" inorganiques, on dit qu'aucun composé de squelette carboné n'est impliqué, mais plutôt tous les complexes de métaux de transition; oxydes, sulfures, hydrures, nitrures, halogènes, entre autres composés.
Pendant ce temps, aux changements organiques et biochimiques participent des composés carbonés, à la différence que les premiers se produisent généralement en dehors des organismes (à l'exception des réactions conduites par les médicaments), et les seconds en leur sein (en ce qui concerne les enzymes, le métabolisme, les biomolécules).
Les papiers perdent avec le temps leur blancheur pour virer au jaunâtre ou au brun. Ce processus est dû à l'oxydation de ses polymères, en particulier la lignine, qui avec la cellulose incorporent des atomes d'oxygène qui finissent par affaiblir leurs interactions intermoléculaires..
Les feux d'artifice représentent une réaction de combustion, dans laquelle un mélange de propulseurs, de nitrate de potassium, de carbone et de soufre brûle tout en excitant électroniquement les sels métalliques qui imprègnent les explosions résultantes de couleurs..
Les caries génèrent un changement de couleur des dents en raison de leur déminéralisation, causée par les acides générés lorsque les micro-organismes digèrent le saccharose des aliments. L'émail dentaire, qui consiste en une matrice minéralogique de phosphates de calcium, perd ses ions à mesure que l'acidité augmente et que la formation de cavités progresse..
L'eutrophisation des lacs favorise la croissance d'algues, qui recouvrent leur surface de vert suite à une modification des propriétés chimiques de l'eau; changement qui finit par être visible et négatif pour la faune aquatique.
L'Alka-Seltzer, lorsqu'il est dissous dans l'eau, commence à libérer des bulles qui démontrent leur effervescence. Les gaz sont dus au COdeux généré par la dissolution de NaHCO3, avec les acides citrique et acétylsalicylique contenus dans le comprimé compacté.
Quand on transpire, il est inévitable, tôt ou tard, de percevoir des odeurs désagréables situées sous les bras, sur la peau ou sur les pieds. Ces mauvaises odeurs sont dues à des molécules organiques volatiles synthétisées par des micro-organismes et indiquent qu'un changement chimique s'est produit..
La décomposition organique des êtres vivants ou des aliments sont des changements chimiques qui impliquent une série de réactions complexes. Les mauvaises odeurs s'accompagnent d'un changement de composition, ainsi que de couleur. Par exemple, les fruits pourris comme les bananes et les avocats présentent toutes ces caractéristiques..
Bien qu'il s'agisse formellement d'une réaction physique, sans rompre les liaisons chimiques mais avec la participation consécutive d'un équilibre entre les espèces HdeuxCO3 et Ciedeux, L'éruption de Coca-Cola Mint peut être prise comme référence pour détecter d'autres explosions qui peuvent être purement chimiques.
La menthe poivrée offre des sites de nucléation pour la formation de petites bulles de CO.deux, qui absorbent une partie du COdeux dissous en interférant avec ses interactions avec les molécules d'eau. Ainsi, le COdeux dissous, il se concentre dans plusieurs petites bulles, qui s'opposent à l'augmentation de la tension superficielle de l'eau causée par le sucre et d'autres composés.
Le résultat est que les bulles de COdeux ils échappent en traînant l'eau qui ne veut pas les «libérer». Cela provoque l'apparition de la mousse caractéristique de ces éruptions cutanées à la menthe poivrée, comme le montre l'image ci-dessus..
Les explosions sont généralement des réactions de combustion très vigoureuses, à partir desquelles se dégagent de la fumée, de la lumière et de la chaleur. Partout où une explosion se produit, vous êtes confronté à un changement chimique.
Le bois est essentiellement composé de cellulose et de lignine, deux polymères organiques. Ses atomes de carbone réagissent vigoureusement avec l'oxygène de l'air, provoquant du CO et du CO.deux, en fonction du degré de complétude de la combustion et du degré d'oxygénation.
Il s'agit d'un changement chimique car les polymères du bois ne peuvent pas revenir à leur état initial, en plus du dégagement de chaleur, de lumière et de fumée..
La rougeur ou le bronzage de notre peau, sous un soleil intense, indique qu'il y a eu un changement dans sa composition en raison de la réaction de la mélanine contenue dans ses cellules, qui s'oxydent et se décomposent.
À partir du jus de chou violet, une expérience peut être mise en place pour montrer les changements de couleur en fonction du pH. Il est facile à reproduire dans n'importe quel laboratoire ou cuisine.
Si ce jus est ajouté à différents tubes à essai, ils sont étiquetés et différentes substances leur sont ajoutées, de l'acide (vinaigre) à l'alcalin (détergent), il y aura une gamme de couleurs (image du haut).
En effet, le jus de chou violet contient des indicateurs naturels d'acide-base, qui réagissent aux changements de pH. Plus la solution est acide, plus elle apparaîtra rouge; et si au contraire elle est très basique, elle deviendra jaunâtre.
Lorsqu'un œuf est frit ou cuit, nous laissons la chaleur dénaturer ses protéines, briser ses liaisons et en former d'autres tout en perdant sa structure d'origine..
Les couleurs du cuir peuvent s'estomper à cause de l'oxygène de l'air et des rayons UV, ce qui provoque la rupture des liaisons chimiques entre les colorants et la matière organique..
Le changement de couleur observé dans les pains et les bonbons, ainsi que son augmentation évidente de volume par rapport à la pâte crue, est le signe de plusieurs changements chimiques.
Premièrement, par le soulèvement causé par la levure et la levure chimique; et deuxièmement, par la réaction de Maillard, où les protéines et les sucres réagissent entre eux pour rendre le mélange doré..
Les métaux rouillent, ils perdent donc leur éclat, s'assombrissent et commencent à se corroder lorsque les couches d'oxyde formées ne peuvent plus adhérer ou se lier à l'intérieur du métal. La corrosion la plus représentative est celle du fer, en raison de la couleur brune caractéristique de son oxyde.
À l'intérieur des batteries ou des cellules se produisent des réactions chimiques qui génèrent de l'électricité, des courants électriques qui traversent un circuit externe et activent leurs appareils. Par essence l'anode perd des électrons (oxydation), ces électrons activent l'appareil (télécommande, téléphone, montre, pointeur, etc.), puis se retrouvent à la cathode (réduction).
Si un moustique nous pique et que nous le tuons instantanément ou en quelques minutes, nous remarquerons que le sang est rouge clair. En attendant, si quelques heures s'écoulent et qu'on tue ce même moustique, on verra que le sang est sombre, il présentera même des tons bruns.
Ce changement de couleur indique que le sang a subi des réactions chimiques au sein du moustique..
L'un des changements chimiques les plus impressionnants est observé dans la célèbre réaction d'horloge à iode. Il est ainsi appelé parce que sa vitesse peut être contrôlée en modifiant la concentration des réactifs. La réaction prend fin quand apparaît une couleur bleu intense, très sombre, contrastant fortement avec la transparence initiale observée..
Cette couleur (image du haut) est due aux interactions entre l'amidon et le complexe anionique I3-. L'une de ses versions commence à partir d'iodate, IO3-, et bisulfite, HSO3-:
IO3- + 3HSO3- → je- + 3HSO4-
Le je- réagit avec l'IO3- du milieu pour générer de l'iode:
IO3- + 5I- + 6H+ → 3Ideux + 3HdeuxOU ALORS
Et cela réagit à son tour avec plus de bisulfite:
jedeux + HSO3- + HdeuxO → 2I- + HSO4- + 2H+
Une fois le HSO terminé3-, la deuxième réaction prédomine jusqu'à ce qu'il y ait un excès de Ideux, qui rejoindra le je- pour former le je3-. Et enfin, le je3- interagira avec les molécules d'amidon assombrissant la solution.
Encore une fois, et enfin, une réaction chimique spécifique est nommée mais avec des changements trop visibles pour être laissés de côté: le dentifrice pour éléphant (image du haut). Dans certaines vidéos, la quantité de mousse est telle que vous pourriez littéralement brosser la bouche d'un éléphant.
Cette réaction est basée sur la décomposition catalytique du peroxyde d'hydrogène, HdeuxOU ALORSdeux (peroxyde d'hydrogène), avec des ions iodure, I-, à partir de sels solubles tels que NaI ou KI. La première réaction qui se produit est, selon l'équation chimique suivante:
HdeuxOU ALORSdeux + je - → HdeuxO + IO -
Les espèces IO - réagit ensuite avec le HdeuxOU ALORSdeux dans une seconde réaction:
IO - + HdeuxOU ALORSdeux → HdeuxO + Odeux + je -
Où le catalyseur I est régénéré - (non consommé).
Notez que les produits finaux sont HdeuxOu moideux. Si un détergent et des colorants sont ajoutés au mélange réactionnel, l'eau et l'oxygène mousseront vigoureusement, ce qui montera à travers le récipient et tirera vers le haut, contre la gravité..
Lorsque le papier est brûlé, du dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau et des cendres sont produits. Ces trois substances sont chimiquement différentes de la première substance, il s'agit donc d'un changement chimique.
Lorsqu'une pomme est hachée et laissée à l'air libre, elle passe d'une couleur ivoire à une couleur brune ou ocre. C'est ce qu'on appelle l'oxydation..
Lorsque la nourriture se gâte, un changement chimique se produit. Par exemple, les œufs pourris subissent un processus de décomposition qui les fait changer de couleur et d'odeur..
Le yogourt est le résultat d'un changement chimique impliquant le lait et certaines bactéries, telles que Streptococcus thermophilus et la Lactobacilli bulgaricus.
Lorsqu'une bouteille de champagne ou une boisson gazeuse est ouverte, un bouillonnement est observé. Ce bouillonnement signifie que l'acide carbonique dans la boisson s'est décomposé, libérant du dioxyde de carbone..
La création de vin à partir de raisins est un processus de fermentation. Ceci est un exemple de réaction chimique anaérobie dans laquelle le sucre est transformé en alcool éthylique et en dioxyde de carbone..
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