的化学现象是那些包括一系列发生在日常生活的化学反应。虽然可以在实验室研究或进行化学反应是正确的,但在任何地方都可以看到化学现象。在户外,在云端,在我们的身体或在厨房本身。
化学变化的一些例子是燃烧木材,消化食物,煮鸡蛋,生锈的铁,烤蛋糕,腐烂的水果,烧烤的肉,爆炸的烟火等等。
曲奇烘烤是每个人都知道的无数日常化学现象之一。资料来源:holmespj,通过Pixabay。
尽管不是孤立现象,而是与物理(或生物学)变化结合在一起的,但是很容易识别化学现象。当观察到温度升高,气体释放,突然照明,形成沉淀时,就会发生化学现象。或气味,颜色或质地的变化。
但是,所有化学现象在物质特性上都有共同的转变。断裂以建立新的键,反应物的消失产生产物。
“简单的”化学现象可以涵盖或遵循大量遵循一种或多种机制的化学反应。尤其是当我们烹饪,烘烤(上图中的cookie)或进餐以及有趣的生物化学过程(例如生物发光)时,会发生这种情况。
特点
每个单独的化学反应都具有一组特征,使它们可以从其余特征中识别或分类。包括双重置换(复分解),沉淀,中和,加成,异构化,氧化物还原,氢化,燃烧,热解,皂化,聚合等。
其中一些可以是可逆的(产物重新形成反应物)或不可逆的(只有产物形成)。同样,有些是放热的,吸热的,缓慢的或快速的(有或没有催化剂)。
但是,所有人都同意改变物质(原子,官能团,分子等)的身份。这导致系统的一种特性发生变化,这些特性包括:颜色,气味,pH,温度,压力,粘度,质量,体积,密度,折射率等。
还经常观察到气泡,沉淀或双相的出现,闪光或爆炸。然后,通过显示这些变化的组合来表征化学现象,并且化学现象也可以由彼此紧密联系的一系列反应或转化组成。
因此,根据观察的棱镜,化学现象主要是指所有自然过程或日常过程,在该过程中,人们会感觉到一个或多个同时发生的化学反应。
例子
矿物结晶
一些矿物质由于水的蒸发而结晶。资料来源:Pxhere。
尽管并非所有的矿物结晶机制都是严格的化学现象,但它们是从水溶液开始的,它们在离子聚在一起并形成盐晶体的同时缓慢蒸发。
水流可以将离子从岩石带到其他区域,然后它们最终蒸发并留下一丝晶体。例如在盐湖中。
燃烧
着火的地方会发生剧烈的高放热氧化。当点燃火柴的头部时,它会与空气中的氧气一起燃烧以产生氧化物,这不仅可以通过加热来获得,而且可以通过火柴从红色到黑色的颜色变化来证明。
因此,火灾是一种化学现象,涉及许多氧化物的形成。尽管如果它发生在森林,丛林或山区,它们几乎将完全由一氧化碳以及氮和硫的氧化物组成。
酸雨
酸雨是一种化学现象,涉及各种气态酸性氧化物(NO x,SO 3,ClO 2,CO 2)的水合。当这些气态氧化物与云中的水滴相互作用时,它们转变为各自的含氧酸(HNO 3,H 2 SO 4,HClO 3,H 2 CO 3),最终在雨中被排放。
酸雨的特点是HNO 3和H 2 SO 4含量高,会影响水生生态系统,农作物,使河水酸化并破坏大理石雕像。
臭氧的产生和恶化
当氧气与太阳紫外线辐射发生反应时,会在平流层中产生臭氧。而且它的自然破坏,尽管是通过不同的机制,但仍会重新产生氧气。
但是,有些化学物质由于紫外线辐射会分解成破坏臭氧的自由基,从而抑制其保护作用。
发酵
发酵是化学现象的一个例子,因为微生物催化有机底物(通常是食物,果汁或饮料)上的反应,从而使其感官特性发生剧烈变化。特别是在风味方面,例如啤酒和葡萄酒。
厨师
烹饪过程中会发生一系列化学现象,因此可以使用这些配料制作早餐,午餐或晚餐。资料来源:Milly Eaton通过Pexels。
可以写一本关于我们煮饭时发生的所有化学现象的书。首先,使用火已经意味着构成食物的蛋白质的变性,它们的脱水以及某些键的断裂以产生增强其味道和颜色的产品。
煮鸡蛋,烤面包或饼干,炸鸡或牛排,煮咖啡,加热面食,用醋拌沙拉,发酵菠萝,在鱼中加入柠檬以中和其挥发性胺等,从本质上讲就是化学现象的例子。
焦糖化和美拉德反应
糖的焦糖化反应用于奶酪焦糖的制备。资料来源:吉列尔莫·阿马多尔(flickr.com)
厨房中经常发生的另一种特殊化学现象是焦糖化。这包括部分燃烧含糖溶液,直到变成金黄色或棕色。也就是说,焦糖准备好后就停止了。
糖在热的作用下开始脱水,形成分子的集合体。一些小的(呋喃酮和麦芽酚),焦糖具有其特有的气味;其他聚合物(焦糖色素和焦糖色素),负责焦糖色。
当糖与蛋白质伴随时,发生美拉德反应,此时糖与它们的氨基反应。
同样,通常会观察到与烘烤饼干或蛋糕,啤酒制备,培根煎炸,肉类褐变,鸡肉烘烤,烤面包等反应有关的化学现象。谷物等
生物发光
由于鞭毛藻藻类的生物发光,海滩的海岸线在晚上照亮了。资料来源:来自加利福尼亚共和国圣地亚哥的Jed
最后,同样重要且好奇的是,我们有生物发光,其中有机体或生物能够通过萤光素酶对萤光素蛋白的作用而产生自己的光。萤火虫上有一个明显的例子,它们的黄色闪烁整夜。
参考文献
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