Tabla de Contenidos
Bu, farklı düzeylerdeki kimya öğrencilerine sorulan çok yaygın bir sorudur, çünkü tadım sürecinin en önemli özelliklerinden bazılarını vurgular ve ne tür bir değişiklik olduğuna karar vermek için muhakeme ve eleştirel düşünmeyi gerektirir.
Cevabı bulmak için, kimyasal ve fiziksel süreçlerin ne olduğu, onları nasıl tanıdığımız ve tuzu suda erittiğimizde tam olarak ne olduğu konusunda net olmalıyız.
Fiziksel değişimlere karşı kimyasal değişimler
Fiziksel değişiklikler, bir maddenin görünümünü veya topaklanma durumunu değiştirebilen ancak kimyasal yapısını değiştirmeyen değişiklikler olarak tanımlanır. Bu, katıdan sıvıya veya sıvıdan gaza gibi maddelerin bir fazdan diğerine geçtiği, ancak bileşimlerinin aynı kaldığı değişiklikler olduğu anlamına gelir.
Örneğin su moleküllerinden (H 2 O ) oluşan buz eridiğinde sıvı suya dönüşür ki bu da belli ki yine aynı moleküllerden oluşur. Fiziksel özellikler ve görünüm kökten değişti, ancak yine de aynı bileşime sahipler.
Bu durumda, buzun bir parçası olan moleküllerin doğasını değiştirecek hiçbir kimyasal reaksiyon meydana gelmemiştir.
Öte yandan, kimyasal dönüşümler, maddelerin yapısını veya kimyasal doğasını değiştiren bir kimyasal reaksiyonun meydana gelmesiyle karakterize edilir. Fiziksel görünümdeki değişikliğin yanı sıra kimyasal maddelerin orijinalinden farklı görünümleri de gözlemlenebilir.
Örneğin, suyun elektrolizinde moleküller parçalanarak moleküler hidrojen ve oksijen oluşturur, bu nedenle bu bir kimyasal değişimdir.
İkisi arasında nasıl ayrım yapılır?
Fiziksel süreçleri kimyasal proseslerden ayırt etmenin ve tanımanın anahtarı, birincisinin reaktanların ve ürünlerin farklı kimyasal maddeler olduğu kimyasal denklemlerle temsil edilebilmesidir.
Öte yandan, fiziksel işlemler maddelerin doğasını değiştirmediği için, buharlaşma, damıtma, katılaşma vb. diğer fiziksel işlemlerle değişmeden geri kazanılabilir.
Bununla birlikte, buharlaşma gibi süreçlerin, orijinal kimyasalı yeniden oluşturan ters bir kimyasal sürecin oluşmasına yol açması mümkün olduğundan, bu analizde dikkatli olunmalıdır. Mesele şu ki, bazı süreçleri ayırt etmek diğerlerinden daha zordur, bu nedenle ilgili hipotezi destekleyen ek kanıtlar aramak gerekir.
Tuzu suda erittiğimizde ne olur?
Sofra tuzu veya NaCl, kristal bir sodyum ve klorür iyonları ağı tarafından oluşturulan, oda sıcaklığında katı bir iyonik bileşiktir. Suda çözündüğünde, bu çözücü iyonları ayırır ve onları bir tür su molekülü kafesine kilitleyerek çözünmüş iyonları oluşturur. Bu işlem aşağıdaki kimyasal denklemle temsil edilebilir:
Herhangi bir güçlü elektroliti suda çözdüğümüzde benzer bir süreç gerçekleşir. Çıplak gözle gördüğümüz tek şey, tuz kristallerinin (katı NaCl) yok olana kadar kademeli olarak çözündüğüdür. Bununla birlikte, yukarıdaki denklemle temsil edilen kimyasal değişimin gerçekten meydana geldiğini gösteren pek çok kanıt vardır.
Ana kanıt, katı sodyum klorürün elektriği iletme kabiliyetine sahip olmamasıdır, çünkü iyonlar kristal yapı içinde tutulur. Bununla birlikte, suda çözündüğünde ortaya çıkan çözelti elektriği iletir.
Bunun gerçekleşmesi için, zıt yüklü iyonların bağımsız olarak zıt iki elektroda hareket etmesi mümkün olmalıdır, bu da ancak sodyum ve klorür iyonları etkili bir şekilde ayrılırsa gerçekleşir. NaCl’de olduğu gibi bir arada kalsalardı, parçacıklar her iki elektrot tarafından eşit şekilde çekilecek ve böylece hareket etmeyeceklerdi ve hareket etmedikleri için elektrik iletimi olmayacaktı.
Basitçe söylemek gerekirse, NaCl’nin çözünmesi sırasında, bileşiğin parçacıklarını bir arada tutan iyonik bağ kırılır ve kimyasal bir bağın kırılması, kimyasal değişimin ayırt edici özelliğidir.
Karar: Tuzun suda çözünmesi neden kimyasal bir işlemdir?
Biraz önce söylenenlere dayanarak, Na + (aq) ve Cl – (aq) iyonlarının NaCl (s) ‘den farklı kimyasal türler olduğu açıktır . Bu nedenle çözünme işlemi, tuzun kimyasal yapısında bir değişiklik içerir ve bu nedenle kimyasal bir işlem olarak sınıflandırılır.
Başka bir açıdan bakıldığında, ayrışma süreçleri açıkça kimyasal süreçlerdir ve tuzların suda çözünmesi, bileşiğin kendisini oluşturan iyonlara ayrışmasını içerdiğinden, bunlar zorunlu olarak kimyasal süreçlerdir.
Neden bazıları tuzun çözünmesini fiziksel bir süreç olarak görüyor?
Bir an önce ona baktıktan sonra her şey oldukça açık görünüyor. Öyleyse neden şüphe ortaya çıkıyor? Bunun nedeni, diğer durumlarda da gördüğümüz gibi, her şeyin siyah ve beyaz olmamasıdır. Sürecin kimyasal değil tamamen fiziksel olması lehine başka argümanların da olduğu ortaya çıktı.
Öncelikle, çözünme sırasında ne sodyum katyonunun ne de klorür anyonunun değerlik kabuğunun elektronik yapısında herhangi bir değişikliğe uğramadığı gerçeği vardır. Bu, birçok kişi tarafından kimyasal bir değişimin olmaması olarak yorumlanır. Bu önemli bir nokta olsa da, iyonik bağın iyonlar arasında paylaşılan elektronları içermediği, bu nedenle bu tür bağların kırılmasının iyonların elektronik dağılımını etkilemediği unutulmamalıdır.
Öte yandan, çoğu kişi tuzun suyu buharlaştırarak kolayca geri kazanılabileceği argümanını da kullanıyor ki bu tamamen doğru. Bununla birlikte, bir sürecin tersine çevrilebilir olması, hiçbir şekilde onun zorunlu olarak fiziksel olduğu anlamına gelmez. Aslında, ayrışma reaksiyonları da dahil olmak üzere pek çok kimyasal süreç tersine çevrilebilir süreçlerdir. Öte yandan, tüm fiziksel süreçler tersine çevrilebilir değildir.
Tartışma üzerine birkaç son söz
Lehte ve aleyhte olan tüm argümanlar sayesinde, tuzların çözünme sürecinin doğası hakkındaki tartışma devam ediyor ve kimya öğrencilerinin kanıtları eleştirel bir bakış açısıyla düşünmelerini ve analiz etmelerini sağladığı için böyle olması iyi bir şey. görüş.
Bu kadar çok karışıklığa neden olan sorun, iyonik bileşikleri kovalent bileşikleri düşündüğümüz gibi, aslında ayrık moleküllermiş gibi (örneğin NaCl’den) düşünme eğiliminde olmamızdır, oysa gerçekte öyle değildirler.
Her ikisi de kimyasal bağ olsa da, iyonik bir bağı kırmaktan bahsetmek, bir kovalent bağı kırmaktan bahsetmeye benzemez.
Moleküler bileşikler söz konusu olduğunda, kovalent bağ yalnızca her molekülü oluşturan atomları bir arada tutar. Molekülleri katı ve sıvı halde bir arada tutan kohezyon kuvvetleri moleküller arası kuvvetlerdir. Bunlar, fiziksel süreçlerde bozulan veya yenilenen etkileşimlerdir.
Öte yandan, iyonik bileşiklerde molekül olmadığı için ne molekül içi ne de moleküller arası kuvvetler yoktur. İyonik bağ, kristal kafesteki tüm iyonları bir arada tutan tek bağlayıcı kuvveti temsil eder, dolayısıyla bir tuzu çözerken bu kuvvetlerin kırılması, moleküler bir katıyı eritirken veya buharlaştırırken moleküller arası kuvvetleri kırdığımızda olana çok benzer. süreçler).
Dolayısıyla gri bir alandan bahsediyoruz. Nihayetinde önemli olan bu sürecin fiziksel mi kimyasal mı olduğu veya tartışmayı kimin kazandığı değil. Burada önemli olan tartışmanın oluşturulması ve öğrencilerin kendi bakış açılarını savunmayı öğrenmeleri ve başkalarının bakış açılarını anlamalarıdır.
Diğer çözünme işlemlerine ilişkin not
Unutulmamalıdır ki, tuz çözme işleminin kimyasal bir işlem olması, tüm çözme işlemlerinin de kimyasal olduğu anlamına gelmez. Ayrışma süreci kimyasal bir değişim olduğundan, bu yalnızca çözeltide ayrışan elektrolitler için geçerlidir.
Öte yandan, şekeri suda veya oktanı benzende çözerken olduğu gibi iyonlaşmayan moleküler çözünenleri çözdüğümüzde, çözünen moleküller kendilerini oluşturan atomlar arasında herhangi bir kimyasal bağ kırmaz veya oluşturmaz. Bu nedenle bu çözünme süreçleri fiziksel süreçlerdir.
Referanslar
Brown, T. (2021). Kimya: Merkezi Bilim (11. baskı). Londra, İngiltere: Pearson Education.
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS ve Herranz, ZR (2020). Kimya (10. baskı ). New York, NY: MCGRAW-HILL.
Maddenin sınıflandırılması: Maddenin özellikleri. https://www.clevelandmetroschools.org/ adresinden alındı.
Fiziksel ve kimyasal özellikler. (2020, 30 Ekim). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1795 adresinden alındı
