Niektórzy z przyjemnością zjadają jajka ugotowane na miękko. Przyrządzenie ich to niełatwa sztuka – wystarczy gotować minutę za długo i już mamy jajko na twardo. Niestety, potrawy tej nie da się przywrócić do poprzedniego stanu. Podobnie jest z wieloma innymi procesami zachodzącymi w przyrodzie. Nie wszystkie są tak proste do odwrócenia, jak ponowne zamrożenie roztopionej kostki lodu.

Wiele przemian substancji można zaobserwować w kuchni, np. podczas przygotowywania potraw
Już wiesz
  • w jakich stanach skupienia występują substancje;

  • że stan skupienia zależy od temperatury.

Nauczysz się
  • wyjaśniać, czym różnią się przemiany odwracalne od nieodwracalnych;

  • wskazywać przykłady przemian odwracalnych i nieodwracalnych spotykanych w codziennym życiu;

  • przeprowadzać doświadczenia ukazujące przykłady przemian odwracalnych i nieodwracalnych.

1. Przemiany fizyczne

Gdy przygotowujemy lód do napojów, nalewamy wodę do specjalnych pojemników, które następnie wkładamy do zamrażarki. Pod wpływem niskiej temperatury woda zastyga (krzepnie), przybierając kształt naczynia. Jednak woda w kostce lodu pozostaje nadal wodą, występuje tylko w innym stanie skupienia. Mówimy, że zaobserwowaliśmy przemianę fizyczną.

Przemianami fizycznymi są m.in. procesy polegające na zmianie kształtu substancji (np. rozdrabnianie), zmiany stanów skupienia (np. krzepnięcie, topnienie, skraplanie, parowanie) oraz tworzenie i rozdzielanie mieszanin. Przemianą fizyczną jest też zmiana prędkości ruchu.

Mosiądz powstaje w wyniku przemian fizycznych miedzi i cynku. Jego wytworzenie nie powoduje powstania nowej substancji, lecz mieszaniny jednorodnej. Jednak metale i ich stop (mieszanina metali) różnią się wieloma właściwościami, m.in. barwą

2. Przemiany chemiczne

Oprócz przemian fizycznych wokół nas zachodzą również przemiany chemiczne. W ich wyniku powstają nowe substancje o innych właściwościach niż składniki. Przemiana chemiczna zachodzi na przykład podczas zapalania zapałki, rdzewienia powierzchni metalowych, psucia się żywności, ciemnienia obranych jabłek. Można ją też zaobserwować, patrząc na palącą się świecę, która z każdą minutą staje się coraz mniejsza. Dlaczego tak się dzieje? Wosk lub stearyna, z których zrobione są świece, w procesie spalania zmieniają się w inne substancje rozpraszające się w powietrzu.

Doświadczenie 1

Porównanie przemiany fizycznej i chemicznej kartki papieru.

Co będzie potrzebne
  • kartka papieru,

  • nożyczki,

  • świeczka,

  • pęseta lub szczypce,

  • metalowa taca,

  • zapałki.

Instrukcja
  1. Potnij nożyczkami kartkę papieru na drobne kawałki.

  2. Ustaw świecę na metalowej tacy.

  3. Poproś osobę dorosłą, by trzymając kawałek papieru za pomocą szczypiec, umieściła go w płomieniu świecy.

  4. Obserwuj, co się dzieje. Czym różnią się obydwie przemiany? Zastanów się, który z obserwowanych procesów jest przemianą fizyczną, a który – chemiczną.

Podsumowanie

Pocięte skrawki papieru wyglądają nadal jak kartka. Różnią się jedynie kształtem i wielkością. Natomiast zupełnie inaczej wygląda to, co zostało po spaleniu kawałka papieru. Pocięcie kartki było przemianą fizyczną, a jej spalenie to przemiana chemiczna.

Czasami trudno jest stwierdzić, czy zaszła przemiana fizyczna czy chemiczna. Pomocna okazuje się uważna obserwacja całego procesu oraz zbadanie właściwości powstałych substancji. Sprawdźmy na przykład, jak rozpuszczają się w wodzie dwie często stosowane w kuchni substancje: cukier i soda oczyszczona.

Doświadczenie 2

Zbadanie, czy dodanie jednej substancji do drugiej zawsze jest przemianą fizyczną.

Co będzie potrzebne
  • 2 szklanki,

  • 2 łyżeczki,

  • cukier,

  • soda oczyszczona,

  • ocet,

  • woda.

Instrukcja
  1. Napełnij pierwszą szklankę wodą do 1/4 wysokości i

    wsyp łyżeczkę cukru. Zamieszaj. Obserwuj, co się dzieje wewnątrz naczynia. Sprawdź smak otrzymanego roztworu.

  2. Napełnij drugą szklankę octem do 1/4 wysokości i wsyp łyżeczkę sody oczyszczonej. Zamieszaj. Obserwuj, co się dzieje wewnątrz naczynia.

Podsumowanie

Cukier rozpuścił się w wodzie. Wodny roztwór cukru ma słodki smak, zatem substancja rozpuszczona nie straciła swoich właściwości. Nie powstała żadna nowa substancja, zaszła więc przemiana fizyczna. Natomiast podczas rozpuszczania sody oczyszczonej w occie wydzielają się pęcherzyki gazu. Jest to zupełnie nowa substancja, zaszła więc przemiana chemiczna.

Wiele ciekawych przykładów reakcji chemicznych zachodzących w naszym otoczeniu można zaobserwować podczas przyrządzania potraw . Gotowaniu towarzyszą skomplikowane procesy chemiczne.

Podczas gotowania, smażenia i pieczenia zachodzi wiele złożonych przemian. Większość z nich to procesy chemiczne – dlatego smak potraw po ich przyrządzeniu się zmienia. Na przykład surowe ciasto smakuje zupełnie inaczej niż upieczone
Ciekawostka

Jednym ze składników wielu ciast jest proszek do pieczenia. W wysokiej temperaturze ulega on przemianom chemicznym i powstają z niego nowe substancje, m.in. gaz – dwutlenek węgla. Jego pęcherzyki rozprzestrzeniają się w cieście i powodują, że jest ono puszyste. Mówimy wówczas, że ciasto urosło. Podobny proces zachodzi w cieście drożdżowym. Drożdże sprawiają, że cukier ulega przemianom chemicznym. Wytwarza się przy tym dwutlenek węgla, który spulchnia ciasto.

Jednym ze składników proszku do pieczenia może być soda oczyszczona, z której pod wpływem wysokiej temperatury powstają woda i dwutlenek węgla. Gaz spulchnia ciasto
Polecenie 1

Zastanów się, jakie procesy prowadzą do powstawania mieszanin, a jakie do powstawania nowych substancji chemicznych. Co się stanie, gdy wymieszamy mąkę z wodą? A co, gdy zrobimy z mąki i wody ciasto i usmażymy je na patelni?

Wskazówka

Czy znasz metodę, którą można oddzielić mąkę od wody? Czy po rozdzieleniu można odzyskać oba składniki? Co się dzieje, gdy smażymy placek na patelni?

3. Procesy odwracalne i nieodwracalne

Lód topi się, gdy jego otoczenie ma temperaturę wyższą niż 0°C. Gdy tylko temperatura otoczenia spadnie, to woda ponownie zamarznie. Zjawisko to często obserwujemy zimą, gdy mroźne dni przeplatają się z dniami odwilży. Mówimy, że proces zmiany skupienia wody ze stanu stałego w ciekły jest procesem odwracalnym. Wszystkie zmiany stanu skupienia są procesami odwracalnymi.

W naszej kuchni często zachodzą procesy nieodwracalne. Gdy gotujemy lub smażymy jajko, zmienia ono swój wygląd i twardnieje. W żaden sposób nie można przywrócić jajku jego pierwotnej postaci i właściwości. Przemiany nieodwracalne to na przykład gotowanie, smażenie, pieczenie, a także spalanie różnych substancji. Procesem nieodwracalnym jest też korozja, czyli niszczenie na przykład metalowych przedmiotów pod wpływem warunków środowiska.

W życiu codziennym spotykamy wiele przemian, które są procesami odwracalnymi lub nieodwracalnymi

Podsumowanie

  • W przyrodzie zachodzą przemiany fizyczne, w wyniku których substancje nie zmieniają swoich właściwości, oraz przemiany chemiczne, dzięki którym powstają nowe substancje.

  • Zachodzące w przyrodzie procesy mogą być nieodwracalne, jak np. spalanie czy gotowanie potraw, lub odwracalne, jak np. parowanie i skraplanie.

Praca domowa
Polecenie 2.1

Zrób z plasteliny drobinowy model przemiany fizycznej i przemiany chemicznej. Sfotografuj modele lub narysuj ich schematyczne rysunki i podpisz je.

Słowniczek

proces odwracalny

proces, który może przebiegać w odwrotną stronę, skutkiem czego po jego zakończeniu można przywrócić substancji jej początkową postać

proces nieodwracalny

proces, który nie może przebiegać w odwrotną stronę, skutkiem czego po jego zakończeniu nie można przywrócić substancji jej początkowej postaci

przemiana fizyczna

proces, podczas którego nie powstają nowe substancje

przemiana chemiczna

proces, podczas którego powstają nowe substancje o odmiennych właściwościach

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3