Bezakan perubahan bahan daripada perubahan susunan zarah

Dalam perubahan keadaan seperti peleburan, pembekuan, pendidihan atau kondensasi, zarah kekal sama dan hanya jarak, susunan dan gerakannya berubah. Dalam perubahan kimia, bahan baharu dengan zarah berlainan terbentuk. Soalan zarah sering menyembunyikan pilihan ini dalam huraian ringkas.

Pelajaran ini melengkapkan modul model zarah dan perubahan keadaan. Ia menggunakan idea daripada pendidihan dan penyejatan serta lengkung pemanasan.

Bagaimanakah anda memutuskan perubahan yang berlaku?

Tanya satu soalan: adakah zarah pada akhir sama jenis dengan pada mula?

• Jika ya, bahan tidak berubah. Hanya jarak, susunan dan gerakan yang berbeza. Perubahan itu fizik, dan boleh diterbalikkan dengan pemanasan atau penyejukan.
• Jika tidak, bahan baharu terbentuk. Atom telah disusun semula menjadi zarah berformula berbeza. Perubahan itu kimia.

Dalam gambar rajah, gambaran zarah memberitahu anda. Ais yang melebur memberi molekul H₂O berbentuk V yang sama, kini bebas menggelongsor. Elektrolisis air memberi dua jenis zarah yang tiada sebelum ini: H₂ dan O₂.

Jisim juga berguna. Oleh kerana tiada zarah hilang, jisim sampel tertutup kekal sama sepanjang perubahan keadaan. Satu mol air berjisim 18 g sama ada sebagai ais, cecair atau stim (2 × 1 + 16 = 18).

Contoh berlangkah

Dua perubahan dihuraikan. Yang kedua menggunakan persamaan seimbang, dan kuantitinya direka untuk latihan.

Perubahan 1: 36 g ais pada 0 °C dipanaskan sehingga menjadi stim.

Perubahan 2: 36 g air itu kemudian dipecahkan kepada hidrogen dan oksigen melalui proses kimia, yang dihuraikan di sini pada peringkat konsep sahaja.

Soalan: Bagi setiap perubahan, nyatakan sama ada zarah kekal sama, dan beri amaun serta jisim setiap bahan.

Langkah 1, Perubahan 1. Zarahnya ialah H₂O sebelum dan selepas. Hanya jarak dan gerakan berubah, maka ini perubahan keadaan. Jisim stim masih 36 g.

Langkah 2, amaun air. Jisim molar H₂O = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol. Amaun = 36 ÷ 18 = 2 mol.

Langkah 3, Perubahan 2. Zarah baharu terbentuk, maka ini perubahan kimia. Persamaan seimbang ialah 2H₂O → 2H₂ + O₂. Semak atom: hidrogen 4 di kiri dan 4 di kanan, oksigen 2 di kiri dan 2 di kanan.

Langkah 4, amaun. Daripada persamaan, 2 mol H₂O menghasilkan 2 mol H₂ dan 1 mol O₂.

Langkah 5, jisim. H₂: 2 × 2 = 4 g. O₂: 1 × 32 = 32 g. Jumlah = 4 + 32 = 36 g, sepadan dengan jisim awal, jadi jawapan konsisten.

Jisim sama dalam kedua-dua perubahan. Yang berbeza ialah sama ada zarah digantikan. Anda boleh menyemak keseimbangan seperti ini dengan pelatih penaakulan pengimbangan persamaan dan amaun dengan guru mol dan nisbah persamaan.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kesilapan lazim ialah melukis atau menghuraikan stim sebagai hidrogen dan oksigen yang berasingan.

Jawapan yang salah: “Apabila air mendidih, ia terpecah menjadi hidrogen dan oksigen, itulah sebabnya ada gelembung.”

Memecahkan molekul memerlukan perubahan kimia. Dalam pendidihan, molekul kekal utuh dan bergerak berjauhan. Jawapan yang betul: “Molekul air kekal sebagai H₂O. Hanya jarak dan gerakan berubah.”

Kesilapan sebaliknya juga muncul. Pelajar menulis bahawa perubahan kimia “hanya mengubah jarak” sedangkan bahan baharu sebenarnya terbentuk.

Semak kendiri

1. Kelaskan setiap satu: (a) lilin melebur, (b) magnesium terbakar dalam udara membentuk magnesium oksida, (c) iodin pepejal terus menjadi gas apabila dipanaskan.

2. Semak sama ada 2Mg + O₂ → 2MgO seimbang dengan mengira atom. Adakah kedua-dua belah sama?

3. 9 g air dididihkan sehingga habis. Berapakah jisim wap air yang terbentuk, dan berapa mol ini?

Ke mana selepas ini?

Anda sudah menamatkan semua pelajaran modul ini. Uji semuanya bersama dengan latihan campuran zarah. Modul seterusnya beralih kepada atom, unsur dan isotop.

Ramai pelajar mengikuti kelas Kimia tetapi teragak-agak apabila ditanya sama ada zarah berubah atau tidak. Guru dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh melatih anda menanyakan soalan itu dahulu pada setiap contoh.