普通化学/物质的性质/物质的变化
外观
物质变化有两种类型:物理变化和化学变化。顾名思义,物理变化从不改变物质的本质,只改变其大小、形状或状态。在物理变化中,原子不会重新排列,物质的物理和化学性质保持不变。另一方面,化学变化会重新排列物质中的原子,形成新的组合,从而产生具有新物理和化学性质的物质。
化学变化也称为化学反应。“反应物”是反应的“成分”,最终结果称为“产物”。从反应物到产物的变化可以用箭头表示。化学变化大多是不可逆的。
- 化学反应
反应物 → 产物
请注意,反应物和产物的数量并不一定相同。但是,每种原子类型的数量必须保持不变。这被称为物质守恒定律。它指出物质既不能被创造也不能被毁灭,只能被改变和重新排列。如果一个化学反应开始时有 17 摩尔的碳原子,它必须以 17 摩尔的碳原子结束。它们可能被键合到不同的分子中,或者处于不同的物质状态,但它们不能消失。
当发生变化时,能量通常会发生转化。但是,与原子一样,能量也不能消失。这被称为能量守恒定律。一个简单的例子是将冰块放入饮料中。冰块变热,饮料变冷,因为能量既不能被创造也不能被毁灭,只能被转移。请注意,能量可以通过制造和破坏键来“释放”或“存储”。当植物将来自阳光的能量转化为食物时,该能量存储在糖分子中的化学键中。
物理变化不会导致物质变成一种根本不同的物质。另一方面,化学变化会导致物质变成一种全新的东西。化学变化通常是不可逆的,但并非总是如此。用例子来理解物理变化和化学变化之间的区别更容易。
状态变化是物理的。 | 相变是指融化、冻结、沸腾、冷凝、升华或凝华物质。它们不会改变物质的本质,除非物理变化伴随着化学变化。 |
切割、撕裂、破碎和研磨是物理的。 | 这些可能是不可逆的,但结果仍然是由相同的分子组成。当你剪头发时,这是一种物理变化,即使你无法再把头发长回头上。 |
混合在一起的物质是物理的。 | 例如,你可以混合盐和胡椒粉,将盐溶解在水中,或者将熔化的金属混合在一起以产生合金。 |
气泡的形成是化学的。 | 不要与沸腾时产生的气泡混淆,沸腾是物理变化(相变)。气泡表明发生了化学反应。 |
沉淀物的形成是化学的。 | 当混合溶解的物质时,如果出现浑浊的沉淀物,则发生了化学变化。 |
腐烂、燃烧、烹饪和生锈(例如)是化学的。 | 产生的物质是全新的化合物。例如,木材变成灰烬和热量;铁变成锈;糖发酵成酒精。 |
颜色变化或气味释放(即气体释放)可能是化学的。 | 例如,元素铬在不同的化合物中显示出不同的颜色,但单个铬化合物不会在没有发生任何反应的情况下自行改变颜色。 |
能量的释放/吸收(热量、光、声音)通常不容易分类。 | 冷热包涉及将盐溶解在水中以改变其温度(在后面的章节中将详细介绍);爆米花主要是一种物理变化(但并不完全是)。 |