คุณเคยเห็นแม่ที่บ้านทำคาราเมลด้วยการทอดน้ำตาลไหม? อะไรจะเกิดขึ้น? ในความเป็นจริงคุณสามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างของน้ำตาลใช่ไหม? โดยที่ลักษณะของน้ำตาลทอดจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลดำและโมเลกุลของน้ำตาล (กลูโคส) จะเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ การเปลี่ยนแปลงในคำถามสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในลักษณะของน้ำตาลและการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในโมเลกุลจาก C6H12O6 (กลูโคส) เพื่อแยกย่อยออกเป็น CO2 และ H2O
แล้วการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีนี้คืออะไรกันแน่? เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับทั้งสองอย่าง!
การเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์
การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพคือการเปลี่ยนแปลงของสารที่ไม่ได้มาพร้อมกับการก่อตัวของสารชนิดใหม่ ตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ได้แก่ การผสมน้ำตาลลงในน้ำเพื่อสร้างสารละลายน้ำตาล ทางกายภาพน้ำตาลเปลี่ยนจากรูปของแข็งเป็นรูปที่ละลายน้ำได้ แต่ธรรมชาติของน้ำตาลยังคงเหมือนเดิมคือมีรสหวาน ในการเปลี่ยนรูปแบบของสารมี 6 ประเภท ได้แก่ :
การหลอมเหลวเป็นเหตุการณ์ของการเปลี่ยนรูปแบบของสารจากของแข็งเป็นของเหลวโดยอาศัยพลังงานความร้อน ตัวอย่างเช่นเนยร้อนจะละลายหรือขี้ผึ้งร้อนจะละลาย
การแช่แข็งเป็นเหตุการณ์ที่เปลี่ยนรูปแบบของสารจากของเหลวเป็นของแข็งซึ่งในกรณีนี้สารจะปล่อยพลังงานความร้อนออกมา ตัวอย่างเช่นน้ำที่ใส่ในช่องแช่แข็งจะกลายเป็นก้อนน้ำแข็งหรือขี้ผึ้งละลายซึ่งได้รับอนุญาตให้แข็งตัว
การตกผลึกเป็นเหตุการณ์ที่เปลี่ยนสถานะของสารจากก๊าซเป็นของแข็งสารจะปล่อยพลังงานความร้อนออกมา ตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนไอในอากาศให้กลายเป็นหิมะ
การระเหยเป็นเหตุการณ์ที่เปลี่ยนรูปแบบของสารจากของเหลวเป็นก๊าซเหตุการณ์นี้ต้องใช้พลังงานความร้อน ตัวอย่างเช่นเสื้อผ้าเปียกที่ตากแดดจะแห้งหรือน้ำที่ต้มและปล่อยให้เดือดเป็นเวลานานจะมีปริมาณลดลงเนื่องจากระเหยกลายเป็นก๊าซ
(อ่านเพิ่มเติม: มี 5 ข้อมาดูวิธีการแยกแบบผสมกันเถอะ!)
การระเหิดเป็นเหตุการณ์ของการเปลี่ยนสารจากของแข็งเป็นก๊าซซึ่งสารต้องใช้พลังงานความร้อน ตัวอย่างเช่นการบูรที่เก็บไว้ในตู้เสื้อผ้าจะหมดลงในที่สุด
การกลั่นตัวเป็นเหตุการณ์ที่เปลี่ยนรูปแบบของสารจากก๊าซเป็นของเหลวซึ่งในกรณีนี้สารจะปล่อยพลังงานความร้อนออกมา ตัวอย่างเช่นหญ้าและพืชใกล้พื้นดินที่เปียกในตอนเช้าหรือหยดน้ำที่ด้านนอกของแก้วที่เต็มไปด้วยน้ำแข็ง
การเปลี่ยนแปลงทางเคมี
การเปลี่ยนแปลงทางเคมีคือการเปลี่ยนแปลงของสารที่ก่อให้เกิดสารใหม่ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีนี้เป็นแบบถาวรซึ่งหมายความว่าสารที่เกิดจากไม่สามารถเปลี่ยนเป็นสารดั้งเดิมได้ ตัวอย่างเช่นกระดาษไหม้ประทัดระเบิดมันสำปะหลังกลายเป็นเทปเหล็กขึ้นสนิมและอาหารเน่าเสีย
การเปลี่ยนแปลงทางเคมีเรียกอีกอย่างว่าปฏิกิริยาทางเคมีซึ่งมีสองคำที่ใช้ ได้แก่ สารดั้งเดิมที่เรียกว่าตัวทำปฏิกิริยาหรือรีเอเจนต์และสารที่เกิดขึ้นเรียกว่าผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาหรือผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่นถ้าไม้ถูกเผาจะทำให้เกิดถ่านไม้เรียกว่ารีเอเจนต์และไม้เรียกว่าผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา
การเกิดปฏิกิริยาเคมีสามารถเห็นได้จากลักษณะที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของสารเหล่านี้ ได้แก่ :
- การเปลี่ยนสี: สารมีสีบางอย่างขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและเนื้อหาขององค์ประกอบหรือสารประกอบในสาร ตัวอย่างเช่นช้อนโลหะที่วางอยู่เหนือเปลวไฟจะกลายเป็นสีดำจากควันที่มีคาร์บอนหรือถ่าน
- การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ: ปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่มาพร้อมกับปฏิกิริยาทางเคมี มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสองอย่างที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีคือความร้อนที่ปล่อยออกมาและความร้อนที่ต้องการในการเปลี่ยนแปลงทางเคมี
ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดขึ้นปฏิกิริยาเคมีแบ่งออกเป็นสองกลุ่มคือปฏิกิริยาคายความร้อน (การปลดปล่อยพลังงานความร้อน) และปฏิกิริยาดูดความร้อน (การดูดซับพลังงานความร้อน)
- การตกตะกอน: สารที่ละลายได้ยากในตัวทำละลายน้ำ ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาระหว่างซิลเวอร์ไนเตรตและโซเดียมคลอไรด์ก่อให้เกิดการตกตะกอนของซิลเวอร์คลอไรด์สีขาว
- การก่อตัวของก๊าซ: มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหลายอย่างซึ่งก่อให้เกิดก๊าซ ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาการเผาไหม้ซึ่งก่อให้เกิดก๊าซ CO2 หรือปฏิกิริยาการสลายตัวทำให้เกิดก๊าซที่มีกลิ่นฉุนเช่นก๊าซแอมโมเนีย