علوم هشتم فصل 2 : تغییرهای شیمیایی در خدمت زندگی

برای حمایت از سایت خواهشمند است بنر زیر را باز کنید. این کار هزینه ای برای شما ندارد.

با خواندن مطالب زیر به آسانی با علوم هشتم فصل 2 آشنا می شوید.

علوم هشتم فصل 2

علوم هشتم فصل 2 : تغییرهای شیمیایی در خدمت زندگی

در فصل قبل با مفاهیم فصل اول علوم هشتم آشنا شدیم. در این فصل به بررسی علوم هشتم فصل 2 (تغییرهای شیمیایی در خدمت زندگی) می پردازیم.

تغییرهای شیمیایی می توانند مفید یا مضر باشند؛ مثال هایی از تغییرات مضر :

  • ترش شدن شیر
  • زنگ زدن درب آهنی
  • سیاه شدن ظزف نقره ای
  • تغییر رنگ فرش مقابل نور

مثال هایی از تغییرات مفید: پختن غذا ، گوارش و هضم غذا، مواد در حال تغيير

مواد پيرامون ما پيوسته در حال تغييرند . انجماد آب ، زنگ زدن آهن شكستن شيشه، ذوب يخ ، تغيير رنگ پارچه ها ، ترش شدن شير، هضم غذا و … از جمله تغييرات مواد هستند.

 

برخي از اين تغييرات سودمند و برخي زيان آورند.

ما پيوسته در پي آن هستيم كه تغييرات مطلوب را پديد آوريم و از بروز تغييرات نامطلوب جلوگيري كنيم.

علوم هشتم

الف) تغيير فيزيكي:

در اين نوع تغيير شكل ، اندازه و حالت ماده تغيير مي كند. اما خواص و ماهيت ماده تغيير نمي كند.

تبخير، تصعيد ، ميعان و ساير تغيير حالت ها و نيز خرد شدن ، سائيدن و … از جمله تغييرات فيزيكي هستند.

ب)  تغییرهای شیمیایی:

به تغييري گفته مي شود كه در نتيجه آن خواص و ماهيت ماده تغيير مي كند و ماده يا موادي با خواص جديد حاصل مي شود.

هنگامي كه آب به كمك جريان الكتريسيته تجزيه مي شود گازهاي ئيدروژن و اكسيژن پديد مي آيند اين دو ماده هيچ شباهتي با آب ندارند.

سوختن چوب ، زنگ زدن آهن، تغيير رنگ پارچه ، زرد شدن برگ درختان ، هضم غذا، تبديل شدن شير به ماست و پنير از جمله تغييرات شيميايي هستند.

خواص ماده در علوم هشتم فصل 2 :

هر ماده داراي خواصي است كه با آنها شناخته مي شود .

مثلا بي رنگ بودن خاصه آب ، شور بودن خاصه نمك، اشتعال پذير بودن خاصه كاغذ و تمايل به زنگ زدن خاصه آهن است.

الف) خواص فيزيكي:

به آن دسته از خواص گفته مي شود كه مشاهده و اندازه گيري آنها به توليد ماده جديد منجر نمي شود.

خواص فيزيكي : رنگ  ، بو ، چگالي،نقطه ذوب ، نقطه جوش و  رسانايي (الكتريكي)

مثلا آب  بي رنگ  ،بي بو  و چگالی آن یک و در صفر درجه منجمد و در100 درجه می جوشد و رسانایی الکتریکی ناچيز دارد.

ب) خواص شيميايي :

 به مجموعه خواصي گفته مي شود كه تمايل يا عدم تمايل يك ماده به شركت در واكنش هاي شيميايي را بيان مي كند.

مثلا اشتعال پذيري خاصه بنزين و عدم اشتعال پذيري خاصه آب است.

علوم هشتم

نشانه تغییر  شیمیایی :

هر تغيير شيميايي با نشانه اي همراه است.

اين نشانه حاكي از تشكيل يك ماده جديد مي باشد البته بايد توجه داشت كه برخي از اين نشانه ها در تغيير فيزيكي هم ديده مي شوند.

برخي از نشانه هاي تغيير شيميايي عبارتند از :

الف) ظهور يك رنگ جديد مانند:

رنگ قهوه اي ‹————- قرار گرفتن ميخ آهني در محلول مس سولفات

رنگ آبي مايل به سياه ‹————- افزودن محلول يد به سيب زميني

شيري رنگ ‹————— دميدن در آب آهك

ب) تشكيل يك ماده جامد مانند:

ماده جامد پنير مانند ‹————- افزودن سركه به شير

ج) تشكيل حبابهايي از گاز

حباب هاي گاز كربن دي اكسيد ‹——— ريختن جوهر نمك بر روي پوسته تخم مرغ

حباب هاي گاز كربن دي اكسيد ‹———- افزودن سركه به جوش شيرين

د: توليد گرما :

مانند حل شدن كلسيم كلريد در آب

همانطور كه گفته شد برخي نشانه ها در هر دو نوع تغيير مشاهده مي شوند.

مثلا هنگامي كه در نوشابه گاز دار را باز مي كنيد و يا هنگامي كه آب را حرارت مي دهيد هم حباب هاي گاز ظاهر مي شوند.

در اينجا تغيير شيميايي روي نداده است.

اجزاء يك تغییر  شیمیایی :

هنگامي كه آهن در هواي مرطوب قرار مي گيرد، آهن با اكسيژن هوا تركيب مي شود .

در نتیجه لايه قهوه اي يا نارنجي رنگ بر روي آن تشكيل مي شود كه زنگ آهن يا اكسيد آهن نام دارد. و یک تغییر شیمیایی روی داده است.

یا  با سوختن شمع نیز تغییر شیمیایی صورت می گیرد .                          گرما و نور + بخار آب + گاز کربن دی اکسید<—- گاز اکسیژن + شمع( هیدروکربن)

در این تغییر شیمیایی، گاز اکسیژن و شمع که دچار تغییر شیمیایی می شوند، واکنش دهنده نامیده می شوند.

به بخار آب و گاز کربن دی اکسید، که در اثر تغییرشیمیایی تولید می شوند، فراورده می گویند.

در اثرسوختن چوب و گاز در فضای بسته یا اتاقی که هوا در آن جریان ندارد، علاوه برکربن دی اکسید و بخار آب، گاز کربن مونوکسید نیز تولید می شود.

تغییرهای شیمیایی

کربن مونوکسید، گاز بی رنگ، بی بو و بسیار سمی و کشنده ای است.

هرگاه یک فردی به مدت چند دقیقه در معرض این گازقرار بگیرد، مسموم می شود و ممکن است جانش را از دست بدهد.

برای اینکه سوختن شروع شود به گرما نیاز داریم.

این گرما را می توان با استفاده از شعله ی کبریت یا جرقه فراهم کرد.

اگر فراورده واكنش زیر يعني آهن اكسيد با گاز ئيدروژن تركيب شود دو ماده جديد يعني آهن و آب پديد مي آيند.

توجه: هميشه واكنش دهنده در سمت چپ واكنش و فراورده در طرف راست واكنش قرار دارد.

سوختن:

نوعي  از تغییرهای شیمیایی است كه طي آن يك ماده اشتعال پذير به سرعت با اكسيژن تركيب مي شود.

ممكن است ماده اشتعال پذير مانند گاز شهري (متان) و يا يك نافلز مانند گوگرد و يا يك فلز مانند منيزيم باشد.

نتيجه آن توليد انرژي (گرما و نور) همراه با تركيبات اكسيژن دار است.

انرژي + بخار آب + كربن دي اكسيد ‹—————- اكسيژن + گاز متان

انرژي + گوگرد دي اكسيد ‹—————— اكسيژن + گوگرد

انرژي + منيزيم اكسيد ‹—————— اكسيژن + منيزيم

تند(احتراق):

با نور و گرماي شديد همراه است مانند سوختن منيزيم و يا احتراق مواد منفجره

كند(اكسايش):

نور و گرماي محسوس ندارد. مانند اكسيد شدن غذا در سلول هاي بدن- زنگ زدن آهن

بد نيست بدانيد كه گاهي بر اثر كمبود اكسيژن سوختن بصورت ناقص انجام مي شود.

در اين صورت علاوه بر كربن دي اكسيد و بخار آب مقداري گاز سمي كربن مونوكسيد (Co) هم تشكيل مي شود.

اگر مقدار اكسيژن باز هم كمتر شود مقداري دوده هم تشكيل مي شود .

دوده شكلي از كربن است كه بصورت گرد نرمي از سوختن ناقص مواد سوختني حاصل مي شود.

از اين فراورده فرعي سوختن، جهت توليد رنگ ، جوهر خودكار ، بارور كردن ابرها و نيز در صنعت لاستيك سازي استفاده مي شود.

توجه داشته باشيد كه براي وقوع تغییر  شیمیایی احتراق همواره سه شرط لازم است

  •  مواد سوختني
  •  گرمای کافی
  • اکسیژن

بديهي است فقدان هر يك از شرايط از وقوع اين تغيير شيميايي جلوگيري مي كند.

بنابراين هنگام ايجاد حريق به روش هاي مختلف،يكي از اين شرايط را حذف مي كنند

  •  دور كردن مواد سوختني از اطراف آتش
  •  دور كردن (حذف اكسيژن)
  •  سرد كردن (حذف گرما)

انرژي و تغييرات تغییر  شیمیایی

مواد غذایی نیز مانند مواد دیگر، انرژی شیمیایی دارند به طوری که با سوزاندن آنها می توان گرما تولید کرد.

برای نمونه با گرمای آزادشده از سوزاندن یک عدد بادام زمینی می توان مقداری آب را در یک لوله ی آزمایش به جوش آورد.

جانداران با سوزاندن مواد غذایی در بدن خود،انرژی مورد نیاز خود را برای دویدن، شکار کردن و… تأمین می کنند.

انسان ها نیز انرژی موردنیاز خود رابرای راه رفتن، فکر کردن، کار کردن و … با سوزاندن مواد غذایی ای به دست می آورند که می خورند.

عوامل موثر بر سرعت تغییرهای شیمیایی

می دانیم یک حبه قند آغشته به خاک باغچه، سریع تر می سوزد و به سوختن ادامه می دهد.

در خاک باغچه ماده ای هست که کمک می کند سوختن قند آسان تر انجام شود.

این ماده کاتالیزگر نام دارد.

در بدن موجودات زنده نیز کاتالیزگرهای گوناگونی به نام آنزیم وجود دارند.

آنزیم ها سبب می شوند تغییرات شیمیایی در بدن موجودات زنده سریع تر انجام شوند.

گلوکز نیز در بدن موجودات زنده در حضور آنزیم با اکسیژن هوا ترکیب و ضمن آزاد کردن انرژی به کربن دی اکسید و بخارآب تبدیل می شود.

آزمایش کنید علوم هشتم فصل 2 :

مواد و وسایل

چند حبه قند، شمع، شیشه ی ساعت، پنس، کبریت، خاک باغچه (مرطوب)

روش اجرا

الف) یک حبه قند را با استفاده از پنس روی شعله  شمع بگیرید و صبر کنید تا شروع به سوختن کند.

ب) حبه قند در حال سوختن را از شعله دور کنید. چه چیزی مشاهده می کنید؟

پ) یک حبه قند دیگر بردارید و آن را به خاک مرطوب باغچه آغشته کنید.

سپس آن را روی شعله شمع بگیرید تا شروع به سوختن کند.

ت) حال حبه قند را از شعله شمع دور کنید؛ چه چیزی مشاهده می کنید؟

ث) از این آزمایش چه نتیجه ای می گیرید؟

این  گونه ماده کاتالیزگر نام دارد.

در بدن موجودات زنده نیز کاتالیزگرهای گوناگونی به نام آنزیم وجود دارند.

آنزیم ها سبب می شوند تغییرات شیمیایی در بدن موجودات زنده سریع تر انجام شوند.

گلوکز نیز در بدن موجودات زنده در حضور آنزیم با اکسیژن هوا ترکیب و ضمن آزاد کردن انرژی به کربن دی اکسید و بخارآب تبدیل می شود.

اگر فلزهای مس و آهن را در شرایط مناسب به طور غیر مستقیم به یکدیگر متصل کنید، می توانید انرژی الکتریکی تولید کنید.

در واقع شما با این کار، یک باتری می سازید.

در اینجا نیز تغییرهای شیمیایی رخ می دهند و انرژی شیمیایی مواد به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

اگر یک قرص جوشان را در آب بیندازید، تغییر شیمیایی رخ می دهد و قرص جوشان به مواد دیگری تبدیل می شود.

چگونه می توانید مشخص کنید که گاز تولید شده چیست؟

آیا از این تغییر شیمیایی می توان برای انجام دادن کار استفاده کرد؟

یک قوطی خالی فیلم را تا نیمه از آب پر کنید؛ سپس یک قرص جوشان را نصف کنید و  درون آن بیندازید و در آن را محکم ببندید.

حال قوطی را وارونه روی زمین قرار دهید و کمی از آن فاصله بگیرید. چند ثانیه منتظر بمانید و مشاهدات خود را یادداشت کنید.

از این آزمایش چه نتیجه ای می گیرید؟

این آزمایش را با قرار دادن یک تخته پاک کن روی قوطی دوباره انجام دهید.

اگر تغییر شیمیایی در شرایط مناسبی انجام شود، می تواند کار انجام دهد و جسمی را جابه جا کند.

تغييرات گرماده علوم هشتم فصل 2 :

تغييراتي هستند كه با از دست دادن انرژي بصورت گرما همراهند

در اين گونه تغييرات انرژي واكنش دهنده ها بيشتر از انرژي فراورده هاست.

تغییرهای شیمیایی گرماده

تغييرات گرماگير:

تغييراتي هستند كه با گرفتن انرژي (گرما) همراهند در اين تغييرات انرژي واكنش دهنده ها كمتر از فراورده هاست.

سرعت واكنش هاي شيميايي علوم هشتم فصل 2 :

تغییرهای شیمیایی با سرعت هاي متفاوتي انجام مي شوند.تغییرهای شیمیایی و سرعت آن

سرعت تغییرهای شیمیایی يعني سرعت توليد فراورده ها و يا سرعت مصرف واكنش دهنده هااست 

به بيان ديگر سرعت واكنش شيميايي يعني «توليد فراورده يا مصرف واكنش دهنده در واحد زمان»

توجه داشته باشيد كه هر چه انرژي فعال سازي (حداقل انرژي لازم براي شروع واكنش) كمتر باشد سرعت تغییرهای شیمیایی بيشتر است.سرعت تغییر شیمیایی

الف) دما :

آب از هيدروژن و اكسيژن تشكيل شده است .

اين دو گاز در دماي معمولي هرگز با هم تركيب نمي شوند .

اما اگر مخلوط اين دو گاز را تا حدود 700 درجه سانتيگراد حرارت دهيم بسرعت با هم تركيب مي شوند و آب پديد مي آيد.

ب) غلظت :

با افزايش غلظت برخورد مؤثر بين مولكول هاي واكنش دهنده بيشتر و واكنش سريعتر مي شود .

ج) كاتاليزگر:

موادي هستند كه سرعت تغییرهای شیمیایی را افزايش مي دهند اما خود دچار تغيير شيميايي نمي شوند.

این مواد در پايان واكنش دست نخورده باقي مي مانند.

مثلا هيدروژن پراكسيد (آب اكسيژنه) در گرما و نور به آب و گاز اكسيژن تجزيه مي شود افزودن زنگ آهن سرعت تجزيه شدن را افزايش مي دهد.

اگر مقداري گرد دي اكسيد منگنز به آب اكسيژنه اضافه كنيم سرعت واكنش بحدي افزايش مي يابد كه شروع به جوشيدن مي كند .

در نتیجه گرماي قابل ملاحظه اي ازاد مي شود.(واكنش گرماده)

نمودار الف تجزيه اين ماده بدون حضور كاتاليزگر و نمودار ب تجزيه اين ماده با حضور كاتاليزگر را نشان مي دهد.

د) سطح تماس:

با افزايش سطح تماس سرعت واكنش زيادتر مي شود.

به همين علت است كه خاك اره سريعتر از تنه درخت مي سوزد و يا خوب جويدن غذا هضم آن را آسانتر مي كند.

فعاليت علوم هشتم فصل 2 :

مقداري پر منگنات پتاسيم را روي تكه اي كاشي يا سنگ بريزيد . چند قطره گليسرين روي آن بچكانيد و چند لحظه صبر كنيد.تغییر شیمیایی پرمنگنات

بار ديگر همين آزمايش را انجام دهيد اما اين بار قبل از چكاندن گليسرين ، پرمنگنات را در هاون كاملا نرم كنيد.

تفاوت نتيجه اين مرحله با مرحله قبل را تفسير كنيد.

تذكر: اين آزمايش را با احتياط و زير نظر بزرگتر ها انجام دهيد.

قانون پايستگي جرم در تغییرهای شیمیایی

لاوازيه در سال 1782 به اين نتيجه رسيد كه وقتي ماده اي به ماده ديگر تبديل مي شود وزن كلي آن تغيير نمي كند .

به عبارت ديگر در تغییرهای شیمیایی همواره مجموع جرم واكنش دهنده ها برابر مجموع جرم فراورده هاست.

يعني جرم ثابت باقي مي ماند.

مثلا از سوختن چوب در هوا، موادي مانند كربن، دود، خاكستر، بخار آب و … پديد مي آيد.

جرم كربن، دود ، خاكستر ، بخار آب و هواي مصرف شده برابر جرم چوب اوليه خواهد بود.

و يا اگر 4 گرم آهن و 7 گرم گوگرد را با هم حرارت دهيم حتما 11 گرم آهن سولفيد حاصل مي شود.

برای حمایت از سایت خواهشمند است بنر زیر را باز کنید. این کار هزینه ای برای شما ندارد.

حتما بخوانید.  علوم هشتم فصل 8 : تولید مثل در جانداران

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *