Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Mikä on fyysiset ominaisuudet?
Fysikaaliset ominaisuudet ovat niitä, joita voidaan tarkkailla ja mitata muuttamatta asian todellista koostumusta. Kemiallinen ja molekyylikoostumus pysyy samana riippumatta käytetystä mittausmenetelmästä.
Mikä tahansa ominaisuus, joka voidaan havaita ja mitata ilman kemiallista reaktiota, on siis fyysinen ominaisuus.
Fyysisiä muutoksia voi esiintyä, esim. tilojen muutos, mutta tämä vain muuttaa fysikaalisen muodon eikä aineen kemiallista rakennetta tai molekyylikoostumusta. Esimerkiksi veden jäätyessä veden kemiallinen luonne ei muutu, joten jäätymispiste on toinen fyysinen ominaisuus.
Aineet ovat myös fyysinen ominaisuus, koska kaikki aineet voivat olla kiinteässä, nestemäisessä tai kaasufaasissa energian menetyksen tai voiton mukaan.
Sama elementti on läsnä muutoksen jälkeen ja koko prosessin ajan. Fyysiset muutokset liittyvät fysikaalisiin ominaisuuksiin.
Fyysiset ominaisuudet voivat olla laajoja tai intensiivisiä:
- Laaja - riippuu mitattavan aineen määrästä, esimerkiksi massasta, tilavuudesta ja pituudesta.
Laajat ominaisuudet ovat ulkoisia, eli aineita ei voida tunnistaa käyttämällä näitä ja arvo muuttuu riippuen aineen läsnäolosta. Esimerkiksi voit mitata 10g öljyä tai 10g vettä, mutta tämä ei anna sinun tunnistaa ainetta öljynä tai vedenä.
- Intensiivinen - eivät riipu mitattavan aineen määrästä, esimerkiksi: väri, tiheys, viskositeetti, kellunta, sulamispiste, jäätymispiste.
Intensiiviset ominaisuudet ovat aina samat ja niitä voidaan käyttää tunnistamaan, mikä aine on. Esimerkiksi. Nestemäisen veden tiheys on 1 g / ml, kiehumispiste on 100OC ja jäätymispiste on 0OC.
Useiden intensiivisten ominaisuuksien käyttö yhdessä mahdollistaa aineen tunnistamisen. Aineet voidaan myös luokitella ja ryhmitellä niiden fyysisten ominaisuuksien perusteella.
Esimerkkejä fysikaalisista ominaisuuksista ovat:
- Lämpötila
- muokattavuus
- Ulkomuoto
- Rakenne
- Väri
- Haju
- Muoto
- Liukoisuus
- Sähkövaraus
- Molekyylipaino
- Kiehumispiste
- Sulamispiste
- Jäätymispiste
- tilavuus
- Massa
- Pituus
- Tiheys
- Liukoisuus
- Vastakkaisuus
- Viskositeetti
- Paine
- Sähkövaraus
- Kovuus
Mikä on kemiallisia ominaisuuksia?
Kemiallinen ominaisuus määritelmän mukaan tarkoittaa, että omaisuuden mittaaminen johtaa aineen todellisen kemiallisen rakenteen muutokseen. Kemialliset ominaisuudet tulevat ilmeisiksi, kun aineeseen tehdään kemiallinen muutos tai reaktio.
Kemialliset ominaisuudet kuvaavat aineen kykyä yhdistää muiden aineiden kanssa tai muuttaa eri tuotteiksi. Se on tapa kuvata, minkä aineen voisi reagoida tai päätyä muuttumaan. Kun kemiallinen reaktio tapahtuu, aine muuttuu täysin erilaiseksi aineeksi.
Esimerkiksi natrium voi reagoida vesihöyryn kanssa ilmassa ja räjähtää voimakkaasti; rauta ja happi yhdistyvät muodostaen ruostetta, joten raudalla on kemiallinen kyky muodostaa ruostetta; bensiinillä on kyky polttaa (se on syttyvää).
Kemiallinen ominaisuus on mikä tahansa laatu, joka voidaan todeta vain silloin, kun aineen kemiallisessa identiteetissä tapahtuu muutos. Aineen koskettaminen tai tarkkailu ei osoita sen kemiallisia ominaisuuksia. Aineen tai aineen rakennetta on muutettava kemiallisen ominaisuuden havaitsemiseksi.
Kemialliset ominaisuudet ovat hyödyllisiä tietää, koska tämä auttaa tuntemattomien aineiden tunnistamisessa tai yrittääkseen erottaa tai puhdistaa aineita ja antaa tutkijoille mahdollisuuden luokitella esimerkiksi yhdisteitä.
Näiden ominaisuuksien tuntemuksen ansiosta tutkijat voivat kehittää sovelluksia, joissa voidaan käyttää erilaisia aineita.
Tutkijat pystyvät myös ennakoimaan, miten näytteet reagoivat kemiallisessa reaktiossa, jos heillä on aikaisemmin tietoa aineen kemiallisista ominaisuuksista.
Joitakin esimerkkejä kemiallisista ominaisuuksista ovat seuraavat:
- Myrkyllisyys
- Kemiallinen stabiilius (jos yhdiste reagoi veden tai ilman kanssa)
- Palamisen lämpö
- Syttyvyys (onko yhdiste poltettava altistettaessa liekille)
- Reaktiivisuus (kyky reagoida muiden kemikaalien kanssa)
- Muodostumisen entalma
- Hapetustilat (hapen saanti, vedyn menettäminen tai elektronien menettäminen ja muuttuvan aineen hapetusnumero). Esimerkki tästä olisi ruoste.
- Muodostuvat kemialliset sidokset (kovalenttinen, ei-kovalenttinen tai vety)
- Kelluvuus
- Viskositeetti
- kokoonpuristuvuus
- Radioaktiivisuus (atomisäteilystä atomilta)
- Puolikas elämä
Mikä on ero fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien välillä?
- Fysikaaliset ominaisuudet ovat ominaisuuksia, joita voidaan havaita tai mitata ilman
aiheuttaa tai johtaa aineen muutokseen, kun taas kemialliset ominaisuudet havaitaan vain, kun aineen muutos on tapahtunut.
- Fyysiset ominaisuudet voivat muuttaa tilan muuttamatta molekyylirakennetta, mutta tämä ei ole tilanne kemiallisten ominaisuuksien kannalta.
- Kemikaalisten ominaisuuksien muuttuessa aineen kemiallinen identiteetti muuttuu, tämä ei ole fyysisten ominaisuuksien tapauksessa.
- Kemiallisilla ominaisuuksilla materiaalin rakenne muuttuu, kun taas rakenne ei muutu fyysisten ominaisuuksien tapauksessa.
- Kemiallinen reaktio tapahtuu ennen kuin kemiallinen ominaisuus tulee ilmeiseksi, mutta kemiallista reaktiota ei tarvita fyysisen ominaisuuden ilmetessä.
- Kemiallisia ominaisuuksia, toisin kuin fysikaaliset ominaisuudet, voidaan käyttää ennakoimaan, miten aineet reagoivat.
Taulukko vertailee fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia
| Fyysinen ominaisuus | Kemiallinen ominaisuus |
| Havaittu muuttamatta | Vain havaittu muutoksen jälkeen |
| Voi muuttaa fyysistä tilaa, mutta ei molekyylejä | Muokkaa molekyylejä aina |
| Kemiallinen identiteetti pysyy samana | Kemiallisen identiteetin muutokset |
| Materiaalin rakenne ei muutu | Aineellisten muutosten rakenne |
| Kiinteistöjen näyttämiseen ei tarvita kemiallista reaktiota | Kemiallinen reaktio tarvitaan kiinteistön osoittamiseen |
| Ei voida käyttää ennakoimaan, miten aineet reagoivat | Voidaan käyttää ennakoimaan, miten aineet reagoivat |
Yhteenveto:
- Fysikaalisia ominaisuuksia voidaan havaita muuttamatta asiaa.
- Fysikaaliset ominaisuudet voivat vaihdella riippuen aineen määrästä, esimerkiksi pituudesta, tilavuudesta ja massasta. Näitä kutsutaan laajoiksi fyysisiksi ominaisuuksiksi.
- Intensiiviset fysikaaliset ominaisuudet eivät riipu aineen määrästä, esim. rakenne.
- Fysikaaliset ominaisuudet voivat muuttaa tiloja, mutta niillä on edelleen sama kemiallinen rakenne, esim. vesi jäätyy tai kiehuu.
- Kemiallisia ominaisuuksia voidaan havaita vain muutoksella, kuten kemiallisella reaktiolla.
- Aine luokitellaan sekä fysikaalisten että kemiallisten ominaisuuksien perusteella.
