Kimyo · Kimyo asoslari · 7-sinf

Fizik va kimyoviy hodisalar

Muz erishi va mixning zanglashi: qaysi birida yangi modda hosil bo‘ladi?

Vaziyat

Oshxonada bir kunda nimalar sodir bo‘ladi: muzlatgichdan olingan muz eriydi, choynakda suv qaynaydi, choyga solingan shakar ko‘rinmay qoladi. Shu bilan birga kesib qo‘yilgan olma qorayadi, stol ustida qolgan sut achiydi, nam joyda qolgan mix zanglaydi, idishda shakar qo‘ng‘ir karamelga aylanadi. Bularning qaysi birida modda o‘zgarmaydi-yu, qaysi birida butunlay yangi modda hosil bo‘ladi? Buni qanday belgilardan bilamiz?

Mavzu

Fizik va kimyoviy hodisalar. Oshxonadagi kimyo: muz eriydi va suv qaynaydi (fizik), shakar karamellanadi, olma qorayadi, sut achiydi, temir mix zanglaydi (kimyoviy)

Asosiy tushunchalar

Fizik hodisa
Kimyoviy reaksiya belgilari
Agregat holatlar

Formulalar

H_{2} O (s) \overset{}{\to} H_{2} O (l) \overset{}{\to} H_{2} O (g)

Fizik hodisa: muz → suv → bug‘. Modda o‘sha — H₂O, faqat agregat holati o‘zgaradi.

4 Fe + 3 O_{2} + 6 H_{2} O \overset{}{\to} 4 Fe (OH)_{3}

Kimyoviy hodisa: temirning zanglashi — temir, kislorod va suvdan yangi modda hosil bo‘ladi.

CuSO_{4} + 2 NaOH \overset{}{\to} Cu (OH)_{2} ↓ + Na_{2} SO_{4}

Reaksiya belgisi — cho‘kma: suvda erimaydigan havorang mis(II) gidroksid.

CaO + H_{2} O \overset{}{\to} Ca (OH)_{2}

Reaksiya belgisi — issiqlik: 1 g so‘ndirilmagan ohak suv bilan reaksiyaga kirishganda ≈ 1,15 kJ issiqlik chiqadi.

Q = c m Δ t

Issiqlik miqdori: suvni $Δ t$ ga isitish uchun $Q = c m Δ t$ ( $c$ = 4,18 J/(g·°C)).

Nazariya

Fizik va kimyoviy hodisalar

Fizik hodisada modda o‘zgarmaydi — faqat uning holati, shakli yoki o‘lchami o‘zgaradi: muz erishi, suv qaynashi, shakar erishi, shisha sinishi, sariyog‘ erishi. Ko‘pincha jarayonni orqaga qaytarish oson: suvni muzlatsa — muz, shakarli suvni bug‘latsa — shakar qaytadi. Kimyoviy hodisada (kimyoviy reaksiyada) bir moddalardan yangi moddalar hosil bo‘ladi, ularning tarkibi va xossalari boshqacha: temir zanglaydi, shakar karamelga aylanadi, olma qorayadi, sut achiydi, gaz yonadi. «Fizikmi, kimyoviymi?» rejimida oshxonadagi sakkiz hodisani o‘zingiz saralang.

Kimyoviy reaksiya belgilari

Yangi modda hosil bo‘lganini quyidagi belgilardan bilamiz: rang o‘zgarishi (kraxmal + yod → to‘q ko‘k; olma qorayishi), gaz ajralishi (soda + sirka → CO₂ pufakchalari), cho‘kma tushishi (CuSO₄ + NaOH → havorang Cu(OH)₂), issiqlik ajralishi yoki yutilishi (ohak so‘ndirish), yorug‘lik chiqishi (magniy, gaz, sham yonishi), hid paydo bo‘lishi (sut achishi, karamel). Diqqat: bitta belgi har doim ham reaksiya degani emas — qaynayotgan suvdagi pufakchalar ham gazga o‘xshaydi, lekin ular suv bug‘i, ya’ni fizik hodisa.

Moddalarning agregat holatlari

Modda qattiq, suyuq va gaz holatida bo‘ladi. Qattiq jismda (muzda) molekulalar panjara tugunlarida tebranadi, suyuqlikda bir-birining ustidan sirpanib harakatlanadi, gazda esa erkin uchib yuradi. Muzni isitganimizda harorat 0 °C ga yetgach, toki muz to‘liq erimaguncha o‘zgarmaydi: issiqlik molekulalar orasidagi bog‘larni uzishga sarflanadi (1 g muzni eritish uchun 334 J). Suv 100 °C da (normal bosimda) qaynaydi; 1 g suvni bug‘ga aylantirish uchun 2257 J kerak. Holat o‘zgarishi — fizik hodisa. Batafsil: fizika bo‘limidagi «Erish, qaynash va bug‘lanish» va «Fazaviy o‘tishlar».

Kundalik hayotda va xo‘jalikda kimyoviy jarayonlar

Zanglash: temir faqat suv va kislorod birga bo‘lganda zanglaydi; tuz (qishda yo‘lga sepilgan tuz, dengiz suvi) uni tezlashtiradi. Shuning uchun temir buyumlar bo‘yaladi, moylanadi yoki rux bilan qoplanadi. Xamir achishi: xamirturush zamburug‘lari qandni bijg‘itib, karbonat angidrid va spirt hosil qiladi — $C_{6} H_{12} O_{6} \overset{}{\to} 2 C_{2} H_{5} OH + 2 CO_{2} ↑$ ; CO₂ pufakchalari xamirni ko‘pchitadi. Xamirturush 30–35 °C atrofida eng faol, muzlatgichda sekinlashadi, ≈ 55–60 °C da nobud bo‘ladi. Shu kabi jarayonlar: sut mahsulotlari (qatiq, pishloq), kompost chirishi, tandirda non yopish, yonilg‘i yonishi.

Amaliy mashg‘ulot: kuzatish va tavsiflash

Kuzatish rejasi: 1) nima bo‘ldi (rang, holat, hajm, hid, harorat qanday o‘zgardi)? 2) yangi modda hosil bo‘ldimi? 3) jarayonni orqaga qaytarish mumkinmi? 4) xulosa — fizik yoki kimyoviy. «Kundalik» rejimida zanglash tajribasini 7 kun, xamir achishini 3 soat kuzating va natijani jurnalga yozing. Xavfsizlik: moddalarni tatib ko‘rmang; ishqor (NaOH) ko‘zga tushsa — darhol ko‘p suv bilan yuving; ohak so‘ndirilganda sachrashi mumkin — himoya ko‘zoynagi taqing; yonayotgan magniyga tik qaramang; qizdirilayotgan idish og‘zini odamlarga qaratmang.

Model haqida

Oshxonadagi jarayonlar vaqtni tezlashtirib (time-lapse) ko‘rsatiladi: real davomiyligi har bir hodisa kartochkasida yozilgan; karamel va sariyog‘ haroratlari taxminiy. Ohak so‘ndirishda ajralgan issiqlik faqat 50 g suvni isitadi deb olingan (idish va ohak isishi, bug‘lanish hisobga olinmagan). Isitish egri chizig‘ida plitaning foydali quvvati o‘zgarmas va issiqlik yo‘qotilmaydi; bu rejim real vaqtdan 20 marta tez. Zanglash va xamir ko‘pchishi tezligi — maktab tajribalaridagi natijani ko‘rsatuvchi sifat modeli, aniq o‘lchov emas. Molekulalar qutisi — sxema.

Bilasizmi?

Zang — bitta modda emas: u asosan temirning suvli oksidlari va gidroksidlari (Fe₂O₃·nH₂O, FeO(OH)) aralashmasi. Zang g‘ovak va mo‘rt bo‘lgani uchun temirni himoya qilmaydi, alyuminiy sirtidagi yupqa oksid pardasi esa zich bo‘lib, metallni keyingi oksidlanishdan saqlaydi.
Kesilgan olma qorayishiga polifenoloksidaza fermenti sabab: u havodagi kislorod ishtirokida fenollarni oksidlaydi. Limon sharbatidagi askorbin kislota (C vitamini) bu reaksiyani sekinlashtiradi — shuning uchun to‘g‘ralgan olmaga limon sharbati sepiladi.

Tajribada nima bor

Tajriba hayotiy vaziyatdan boshlanadi: natijani taxmin qilasiz, boshqaruvlarni o‘zgartirib tajriba o‘tkazasiz va xulosa chiqarasiz. Ichida topshiriqlar, nazariya, test va ekskursiya bor — kamera o‘zi harakatlanib, eng muhim joylarni tushuntiradi.

Fizik va kimyoviy hodisalar

Vaziyat

Mavzu

Asosiy tushunchalar

Formulalar

Nazariya

Fizik va kimyoviy hodisalar

Kimyoviy reaksiya belgilari

Moddalarning agregat holatlari

Kundalik hayotda va xo‘jalikda kimyoviy jarayonlar

Amaliy mashg‘ulot: kuzatish va tavsiflash

Model haqida

Bilasizmi?

Tajribada nima bor

Shu bo‘limdagi boshqa tajribalar