Apakah perbezaan antara perubahan kimia dengan perubahan fizik?

Perubahan fizik: bahan yang sama, rupa baharu

Dalam perubahan fizik, rupa sesuatu bahan berubah, tetapi zarahnya kekal sama. Memotong kertas, menghancurkan tin, meregangkan gelang getah dan memecahkan kaca semuanya ialah perubahan fizik. Kepingannya lebih kecil atau berbentuk lain, tetapi masih kertas, logam, getah dan kaca.

Perubahan keadaan jirim juga merupakan perubahan fizik. Apabila ais melebur, ia menjadi air cecair, dan apabila air mendidih, ia menjadi stim, tetapi setiap molekul masih H₂O; molekul hanya bergerak lebih laju dan bertaburan lebih jauh antara satu sama lain. Ais kering, iaitu karbon dioksida pepejal, bertukar terus menjadi gas pada −78.5 °C. Ini dipanggil pemejalwapan, dan gas itu masih CO₂.

Melarutkan gula atau garam dalam air biasanya dianggap sebagai perubahan fizik, kerana anda boleh mendapatkan semula pepejal itu dengan membiarkan air tersejat.

Perubahan kimia: sesuatu yang baharu terbentuk

Dalam perubahan kimia, ikatan antara atom dalam bahan permulaan terputus, dan atom bergabung dalam susunan baharu. Hasilnya ialah satu atau lebih bahan baharu yang mempunyai sifat baharu. Atom itu sendiri tidak musnah; ia hanya disusun semula.

Membakar kayu, pengaratan besi, memasak telur, membakar kek, susu menjadi masam dan penghadaman makanan semuanya ialah perubahan kimia. Apabila besi berkarat, logam kelabu dan gas oksigen menjadi pepejal perang kemerahan yang mudah mengelupas: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃. Apabila gas asli terbakar di atas dapur, metana dan oksigen menjadi karbon dioksida dan air: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.

Tanda-tanda perubahan kimia

Anda tidak dapat melihat atom disusun semula, tetapi anda boleh mencari petunjuk. Lima tanda yang paling lazim ialah perubahan warna yang bukan disebabkan oleh percampuran warna semata-mata, penghasilan gas (gelembung atau berdesis), pembentukan pepejal apabila dua cecair dicampurkan (dipanggil mendakan), perubahan suhu, dan pembebasan cahaya. Bau baharu juga boleh menjadi petunjuk.

Mencampurkan soda penaik dan cuka menunjukkan dua tanda serentak: ia berdesis kerana gas karbon dioksida terbentuk, dan campuran itu menjadi sedikit lebih sejuk. Persamaannya ialah NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂. Lilin yang terbakar membebaskan haba dan cahaya, dan epal yang dihiris menjadi perang apabila bertindak balas dengan oksigen di udara.

Petunjuk boleh mengelirukan

Tanda-tanda itu hanyalah petunjuk, bukan bukti. Air mendidih menghasilkan gelembung, tetapi gelembung itu hanyalah wap air, jadi pendidihan ialah perubahan fizik. Mencampurkan cat biru dan kuning menghasilkan hijau, tetapi cat itu hanya bercampur, bukan bertukar menjadi bahan baharu. Mentol lampu yang menyala membebaskan cahaya dan haba, namun mentol itu tidak berubah menjadi sesuatu yang baharu.

Untuk memutuskan dengan pasti, tanyakan sama ada bahan baharu yang mempunyai formula kimia berbeza telah terbentuk. Sama ada sesuatu perubahan mudah diterbalikkan juga merupakan petunjuk yang berguna: ais yang telah cair boleh membeku semula, tetapi mancis yang sudah terbakar tidak boleh menjadi mancis semula. Walau bagaimanapun, bukan semua perubahan fizik mudah dipulihkan, kerana pinggan yang pecah tetap pecah.

Perbandingan secara berpasangan

Membandingkan pasangan contoh menjadikan perbezaannya jelas. Melebur mentega ialah perubahan fizik, tetapi membakar roti bakar ialah perubahan kimia. Mendidihkan air ialah perubahan fizik, tetapi mengalirkan elektrik melalui air untuk memecahkannya kepada gas hidrogen dan oksigen ialah perubahan kimia: 2H₂O → 2H₂ + O₂. Mengoyakkan sehelai kertas ialah perubahan fizik, tetapi membakarnya ialah perubahan kimia.

Ahli kimia juga bercakap tentang sifat fizik dan sifat kimia. Sifat fizik, seperti warna, ketumpatan dan takat lebur, boleh diperhatikan tanpa mengubah bahan itu. Sifat kimia, seperti sama ada sesuatu terbakar atau bertindak balas dengan asid, hanya kelihatan apabila perubahan kimia berlaku.