物理的変化は物質の形態を変化させますが、化学組成は変化させません。つまり、物理的変化は物質の物理的性質に影響を与えますが、化学的性質には影響しません。物質の色、大きさ、形は変わるかもしれませんが、化学反応は起こらず、新しい製品は生まれません。物理的変化の例と、化学的変化から物理的変化を見分ける方法を以下に示します。
物理的な変化を特定する方法
物理的変化には、物理的特性の変化が含まれます。特定のプロセスは物理的な変化をもたらします:
- 相転移 :融解、凍結、蒸発、昇華はすべて物理的な変化です。
- 暖房と冷房 :温度変化により、相転移が発生する可能性があります。ただし、熱を加えることで化学反応を起こすためのエネルギーが供給される場合があるため、注意してください。
- 混合物 :化学では、混合物の成分は化学的同一性を保持します。混合という言葉の一般的な用法には、いくつかの化学反応が含まれているため、注意してください。たとえば、材料を「混ぜて」ケーキを焼くと、化学反応が起こります。
- 結晶化 :結晶化は、原子と分子の配置を整えますが、それらのアイデンティティは変更しません。
- 同素体の変化 :ここでも、分子の配置は変化しますが、化学的同一性は変化しません。たとえば、グラファイトとダイヤモンドはどちらも炭素元素の同素体です。
- 磁化 :鉄またはその他の物質の磁化および消磁は、物理的な変化です。
- テンパリング :鋼を焼戻しすることは、鋼を加熱し、ハンマーで叩くことを含みます。硬度と柔軟性は変化しますが、化学組成は変化しません。
一部の物理的変化は元に戻せますが、そうでないものもあります。ただし、可逆性は通常、物理的な変化を示します。
身体的変化の例
物理的な変化では、物質の外観は変化しますが、その化学組成は同じままであることを忘れないでください。大きさ、形、状態、色が変わることがあります。物理的な変化の例をいくつか示します:
- 角氷を溶かす
- 缶をつぶす
- 細断紙
- 熱湯
- 砂と水を混ぜる
- 砂と塩を混ぜる
- 油と水を混ぜる
- ガラスを割る
- 卵を割る
- 水を凍らせて氷を作る
- 砂糖を水に溶かす
- 溶融硫黄 (元素は同じままでも、これにより色が変化します。多くの元素は相が変わると色が変わります。)
- さまざまな色のキャンディーをボウルに詰める
- ドライアイスの炭酸ガスへの昇華
- 小麦粉、塩、砂糖を混ぜる
- りんごを切る
- 岩を砕く
- 液体窒素の気化
- 青と黄色のビー玉を混ぜる
- 絵の具の色を混ぜる
- 紙袋をくしゃくしゃにする
- メルティングワックス
- 折り紙（折り紙）
- 粘土で形を作る
- 風船を割る
- パンをスライスする
- 焼戻し鋼
- クレヨンを溶かす
- 髪を切る
卵を割る、パンをスライスする、紙を細断する、岩を割るなど、一部の変更は元に戻すことができないことに注意してください。
物理的な変化ではない例
これらは物理的な変化ではなく、化学的な変化の例です:
- 重曹とお酢の組み合わせ
- 酸と塩基の混合
- 薪を燃やす
- 消化
- 料理
- さび、緑青、変色、その他の酸化
化学的変化と物理的変化
多くの場合、物理的な変化を特定する最も簡単な方法は、物理的な変化の存在を除外することです。基本的に、これらの化学反応の兆候が見られない場合は、物理的な変化が発生した可能性があります:
- バブリングまたはガスの発生
- 匂いを放つ
- 沈殿物の形成
- 変更を元に戻すことができない
- 熱の放出または吸収 (温度変化)
- 色を変える
- 新しい化学物質の形成
- 化学的性質の変化 (酸化状態、可燃性など)
新しい化学形態が形成された場合、それは化学変化の確実な兆候です。ただし、一部の物理的変化では、物質の色や温度が変化したり、その変化が元に戻せない場合があります。これらは、化学変化と物理変化の両方の指標です。
参考文献
- バージン、マーク (2016). 知識の理論:構造とプロセス .ワールドサイエンティフィック。 ISBN 9789814522694.
- マイヤーズ、ロバート A. (2001)。 物理科学技術百科事典 （第3版）。アカデミックプレス。 ISBN 978-0-12-227410-7.
- ズムダール、スティーブン S.; Zumdahl、Susan A. (2000)。 化学 （第5版）。ホートン・ミフリン。 ISBN 0-395-98583-8.
