HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC: ĐẶC ĐIỂM VÀ VÍ DỤ - HÓA HỌC - 2025

Hiện tượng hóa học là những hiện tượng bao gồm một loạt các phản ứng hóa học xảy ra trong cuộc sống hàng ngày. Mặc dù đúng là các phản ứng hóa học có thể được nghiên cứu hoặc thực hiện trong phòng thí nghiệm, các hiện tượng hóa học có thể được nhìn thấy ở bất cứ đâu; ngoài trời, trên mây, trong cơ thể chúng ta hoặc trong chính nhà bếp.

Một số ví dụ về các thay đổi hóa học là đốt gỗ, tiêu hóa thức ăn, nấu trứng, gỉ sắt, nướng bánh, trái cây thối rữa, nướng thịt, nổ pháo hoa, v.v.

Nướng bánh quy là một trong vô số hiện tượng hóa học hàng ngày mà ai cũng biết. Nguồn: holmespj qua Pixabay.

Có thể dễ dàng nhận ra các hiện tượng hóa học, tuy không biệt lập mà kết hợp với các biến đổi vật lý (hoặc sinh học). Người ta cho rằng hiện tượng hóa học xảy ra khi quan sát thấy sự tăng nhiệt độ, giải phóng các chất khí, chiếu sáng đột ngột, hình thành kết tủa; hoặc thay đổi về mùi, màu sắc hoặc kết cấu.

Tuy nhiên, tất cả các hiện tượng hóa học đều có điểm chung là sự biến đổi trong bản sắc của vật chất; sự phá vỡ các liên kết để thiết lập các liên kết mới, sự biến mất của các chất phản ứng để tạo ra sản phẩm.

Một hiện tượng hóa học "đơn giản" có thể bao gồm hoặc tạo ra một số lượng lớn các phản ứng hóa học tuân theo một hoặc nhiều cơ chế. Điều này đặc biệt xảy ra khi chúng ta nấu, nướng (bánh quy ở hình trên) hoặc ăn, cũng như trong các quá trình sinh hóa thú vị như phát quang sinh học.

nét đặc trưng

Mỗi phản ứng hóa học riêng biệt có một tập hợp các đặc điểm cho phép chúng được nhận biết hoặc phân loại từ phần còn lại; là những chuyển vị kép (metathesis), kết tủa, trung hòa, cộng, đồng phân hóa, khử oxit, hydro hóa, đốt cháy, nhiệt phân, xà phòng hóa, trùng hợp và nhiều loại khác.

Một số trong số chúng có thể thuận nghịch (các sản phẩm tái tạo thành chất phản ứng) hoặc không thể đảo ngược (chỉ có sự hình thành sản phẩm). Ngoài ra, một số là tỏa nhiệt, thu nhiệt, chậm hoặc nhanh (có hoặc không có chất xúc tác).

Tuy nhiên, tất cả đều đồng ý về sự thay đổi danh tính của vật chất (nguyên tử, nhóm chức, phân tử, v.v.). Điều này gây ra sự thay đổi một trong các đặc tính của hệ, đó là: màu, mùi, pH, nhiệt độ, áp suất, độ nhớt, khối lượng, thể tích, tỷ trọng, chiết suất, v.v.

Cũng thường xuyên quan sát thấy hiện tượng sủi bọt, sự xuất hiện của kết tủa hoặc pha kép, nhấp nháy hoặc nổ. Khi đó, một hiện tượng hóa học được đặc trưng bởi sự kết hợp của những thay đổi như vậy, và cũng có thể bao gồm một loạt các phản ứng hoặc biến đổi liên kết chặt chẽ với nhau.

Đó là lý do tại sao, tùy thuộc vào lăng kính mà nó được nhìn, các hiện tượng hóa học chủ yếu đề cập đến tất cả các quá trình tự nhiên hoặc hàng ngày, nơi người ta cho rằng có một hoặc nhiều phản ứng hóa học đồng thời.

Ví dụ

Kết tinh khoáng

Một số khoáng chất kết tinh do sự bay hơi của nước. Nguồn: Pxhere.

Mặc dù không phải tất cả các cơ chế kết tinh khoáng chất đều là hiện tượng hóa học nghiêm ngặt, nhưng đó là khi chúng xảy ra từ dung dịch nước, bay hơi từ từ trong khi các ion nhóm lại với nhau và tạo thành tinh thể muối.

Các dòng nước có thể mang các ion từ đá đến các vùng khác, nơi chúng cuối cùng bốc hơi và để lại một vệt tinh thể; chẳng hạn như xảy ra trong các hồ muối.

Đốt cháy

Ở đâu có lửa ở đó có quá trình oxy hóa mạnh và tỏa nhiệt cao. Khi đốt đầu que diêm, nó cháy với oxi trong không khí tạo ra oxit, điều này được chứng minh không chỉ bằng nhiệt mà còn là que diêm đổi màu từ đỏ sang đen.

Do đó, cháy là một hiện tượng hóa học liên quan đến sự hình thành của nhiều oxit; mặc dù nếu nó xảy ra trong rừng, rừng rậm hoặc núi, chúng sẽ bao gồm gần như hoàn toàn là carbon monoxide, cũng như các oxit của nitơ và lưu huỳnh.

Mưa axit

Mưa axit là một hiện tượng hóa học liên quan đến sự hydrat hóa của các oxit axit ở thể khí khác nhau (NO _x , SO ₃ , ClO ₂ , CO ₂ ). Khi các oxit ở thể khí này tương tác với các giọt nước trong các đám mây, chúng biến đổi thành các oxit tương ứng (HNO ₃ , H ₂ SO ₄ , HClO ₃ , H ₂ CO ₃ ) và cuối cùng được thải ra ngoài trong mưa.

Mưa axit được đặc trưng bởi hàm lượng HNO ₃ và H ₂ SO _{4 cao} , ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh, cây trồng, axit hóa nước sông và làm xấu đi các bức tượng bằng đá cẩm thạch.

Sự sản sinh và suy giảm tầng ôzôn

Ôzôn trong tầng bình lưu được tạo ra khi ôxy phản ứng với bức xạ cực tím từ mặt trời; và sự phá hủy tự nhiên của nó, mặc dù theo một cơ chế khác, lại tái tạo oxy.

Tuy nhiên, có những loại hóa chất, do bức xạ tia cực tím, phân hủy thành các gốc tự do phá hủy ozone, ức chế hoạt động bảo vệ của nó.

Lên men

Quá trình lên men là một ví dụ về hiện tượng hóa học do vi sinh vật xúc tác các phản ứng trên một cơ chất hữu cơ, thường là thực phẩm, nước trái cây hoặc đồ uống, để tạo ra sự thay đổi mạnh mẽ trong các đặc tính cảm quan của nó; đặc biệt là khi nói đến hương vị, như với bia và rượu.

Nấu ăn

Nấu ăn là thực hiện một loạt các hiện tượng hóa học để bữa sáng, bữa trưa hoặc bữa tối có thể được tạo ra từ các nguyên liệu. Nguồn: Milly Eaton qua Pexels.

Một cuốn sách có thể được viết về tất cả các hiện tượng hóa học xảy ra trong khi chúng ta nấu ăn. Đầu tiên, việc sử dụng lửa đã ngụ ý đến sự biến tính của các protein tạo nên thực phẩm, sự mất nước của chúng và sự phá vỡ các liên kết nhất định để tạo ra các sản phẩm làm tăng hương vị và màu sắc của chúng.

Luộc trứng, nướng bánh mì hoặc bánh quy, chiên gà hoặc bít tết, pha cà phê, hâm nóng mì ống, trộn salad với giấm, lên men dứa, thêm chanh vào cá để trung hòa các amin bay hơi của chúng, v.v., về cơ bản là những ví dụ về hiện tượng hóa học.

Caramen hóa và phản ứng Maillard

Phản ứng caramen hóa của đường được sử dụng để chế biến caramen phô mai. Nguồn: Guillermo Amador (flickr.com)

Một hiện tượng hóa học đặc biệt khác thường xuyên xảy ra trong nhà bếp là caramen hóa. Điều này bao gồm đốt một phần dung dịch đường cho đến khi nó chuyển sang màu vàng hoặc nâu; nghĩa là, nó chỉ dừng lại khi caramel đã sẵn sàng.

Đường bắt đầu mất nước do tác động của nhiệt để tạo ra một nhóm phân tử; một số loại nhỏ (furanone và maltol), nhờ đó caramel có mùi đặc trưng của nó; polyme khác (caramelina và caramelano), chịu trách nhiệm tạo ra màu caramel.

Khi đường đi kèm với protein, phản ứng Maillard xảy ra, lúc này đường phản ứng với các nhóm amin của chúng.

Một lần nữa, điều điển hình là quan sát hiện tượng hóa học liên quan đến phản ứng như vậy trong việc nướng bánh quy hoặc bánh quy, trong việc chuẩn bị bia, trong việc chiên thịt xông khói, trong việc làm nâu thịt, trong việc nướng gà, trong việc nướng ngũ cốc, v.v.

Phát quang sinh học

Đường bờ biển của một bãi biển bừng sáng vào ban đêm nhờ sự phát quang sinh học của tảo tảo hai roi. Nguồn: Jed từ San Diego, Cộng hòa California

Cuối cùng, và không kém phần quan trọng hay gây tò mò, chúng ta có sự phát quang sinh học, nơi các sinh vật hoặc sinh vật có khả năng tạo ra, thông qua hoạt động của enzym luciferase trên protein luciferin, ánh sáng của chính chúng. Một ví dụ rõ ràng được nhìn thấy ở những con đom đóm và màu vàng của chúng nhấp nháy suốt đêm.

Người giới thiệu

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
2. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ . (Tái bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
3. Elsevier. (2019). Hiện tượng hóa học. Phục hồi từ: sciricalirect.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 16 tháng 10 năm 2019). Ví dụ về các phản ứng hóa học trong cuộc sống hàng ngày. Phục hồi từ: thinkco.com
5. Wikipedia. (2019). Phản ứng hóa học. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
6. Đại học Rice. (2019). Phân loại các phản ứng hóa học. Phục hồi từ: openstax.org
7. Viện nghiên cứu sinh học. (Ngày 27 tháng 1 năm 2017). Hóa học Tự nhiên. Phục hồi từ: asknature.org
8. Ashley Hamer. (Ngày 14 tháng 5 năm 2018). 10 cách để Hack nấu ăn của bạn với Hóa học. Phục hồi từ: tò mò.com
9. Lãi kép. (2018). Hóa học thực phẩm - Phản ứng Maillard. Phục hồi từ: compoundchem.com
10. Ashish. (Ngày 25 tháng 3 năm 2018). Tại sao đường chuyển sang màu nâu khi tan chảy? Phục hồi từ: scienceabc.com