Физические и химические явления — Учебник по Химии. 7 класс. Григорович

Учебник по Химии. 7 класс. Григорович — Новая программа

Физические явления

В окружающем нас мире постоянно происходят изменения. Смена времен года, движение воды в реке, рост растений, кипение воды в чайнике — все это примеры процессов, происходящих вокруг нас. Эти процессы называют явлениями. В зависимости от того, в какой сфере жизни происходят явления, их можно разделить на политические, социальные, геологические, биологические, а также на физические и химические.

Сравним действия двух ремесленников: кузнеца и металлурга. Кузнец берет железный брусок, нагревает его, бьет по нему молотом и в результате получает изделие, например подкову или шлем. Изменяется ли в данном случае железо — вещество, из которого состоит брусок? Нет. Под ударами молота частицы (атомы) в железе движутся, смещаются, но сами не меняются (рис. 71). Такое явление относится к физическим.

Явления, при которых изменяется форма предмета или агрегатное состояние вещества, но не меняется его состав, называют физическими.

В результате протекания физических явлений частицы в веществе не изменяются, следовательно, не изменяются и свойства веществ.

Кипение воды, появление капель воды или льда в холодильнике, замерзание рек, отливание изделий из расплавленного металла, измельчение веществ — все это примеры физических явлений.

Рис. 71. Железный брусок и железный шлем состоят из одного вещества — железа. Поэтому превращение бруска в шлем является физическим процессом

Химические явления

А что же делает металлург? Он берет железную руду и превращает ее в блестящие бруски железа. Изменилось ли при этом вещество? Железная руда — это бурый порошок или камни, которые не проводят электрический ток и легко рассыпаются от удара молотком. А железо имеет металлический блеск, хорошо проводит электрический ток, при ударе не рассыпается, а расплющивается. Таким образом, железная руда и брусок железа состоят из разных веществ, которые имеют разные свойства (рис. 72). В отличие от кузнеца, металлург превратил частицы железной руды в частицы железа. Такой процесс является химическим.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, называют химическими.

Горение древесины, появление ржавчины на поверхности железных изделий (рис. 73), скисание молока, пригорание пищи на сковороде — все это примеры химических явлений.

В процессе химических явлений частицы одного вещества (атомы, молекулы или ионы) превращаются в частицы другого, т. е. из одного вещества образуется другое вещество с другими свойствами.

Часто вместо слов «химическое явление» говорят химический процесс или химическая реакция. О веществах, которые вступают в химическую реакцию, говорят, что они реагируют, или взаимодействуют, между собой. Эти вещества называют реагентами или исходными веществами, а новые вещества, образующиеся в результате реакции,— продуктами реакции.

Рис. 72. В химических явлениях изменяется само вещество: железная руда и железный брусок состоят из разных частиц, поэтому преобразование руды в железо является химическим явлением

Рис. 73. Превращение железного бруска в железные опилки — физическое явление, поскольку свойства веществ не меняются. А превращение в ржавчину — химическое, так как по свойствам ржавчина отличается от железа

В химических явлениях проявляются химические свойства веществ — их способность изменяться под влиянием различных условий и реагировать с другими веществами. Описать химические свойства вещества — означает указать, как оно может изменяться, с какими другими веществами и при каких условиях может реагировать. Изучение химических свойств веществ — одна из задач химии.

Признаки химических реакций

Очень часто химические и физические явления происходят одновременно. Например, при горении свечи парафин сначала плавится и испаряется (физические явления), а потом пары парафина начинают гореть (химическое явление). Если нагревать кусочек сахара, то он расплавится (физическое явление), а в случае продолжительного нагревания превратится в углевидную черную массу (химическое явление).

Как же отличить химические явления от физических? Конечно, можно сказать, что если молекулы вещества изменились, то явление относится к химическим, а если не изменились, то к физическим. Но молекулы сложно увидеть даже в самый сильный микроскоп.

Поскольку в процессе химической реакции образуются новые вещества с новыми свойствами, то о протекании реакции свидетельствует изменение физических свойств реагирующих веществ. Так, если поставить молоко в теплое место, то спустя некоторое время оно превратится в кислое молоко. При скисании молока из молочного сахара образуется молочная кислота, о ходе этой реакции можно судить по изменению вкуса.

Рис. 74. Признак химической реакции — образование нерастворимого вещества, выпавшего в осадок: а — на стенках чайника; б — при сливании двух жидкостей

Если жир на сковороде начинает подгорать, то о ходе этой реакции мы узнаем по появлению запаха акролеина — продукта разложения жира.

При кипении водопроводной воды из растворенных в ней веществ образуется вещество, которое не растворяется в воде и оседает в виде накипи на стенках чайника — выпадает в осадок (рис. 74).

Выделение газа также свидетельствует о химическом превра

щении: гашение пищевой соды столовым уксусом или лимонной кислотой сопровождается характерным шипением из-за образования углекислого газа (рис. 75).

Если в стакан со столовым уксусом насыпать соду, то газ начинает выделяться так активно, что кажется, будто жидкость закипает.

Рис. 75. Признак химической реакции — выделение газа: а — цинк с кислотой образуют бесцветный газ; б — медь с кислотой также образуют газ, но с характерной бурой окраской

Рис. 76. Признаки химической реакции: а — чай при добавлении лимона меняет окраску; б — реакции с выделением энергии часто сопровождаются выделением света

Как в этом случае отличить кипение от химической реакции? Для этого нужно вспомнить, как происходит кипение: жидкость закипает, когда нагревается до определенной температуры — температуры кипения (для воды при нормальном давлении это 100 °С).

При кипении воды пузырьки газа (пара) образуются во всем объеме жидкости. В случае взаимодействия уксуса с содой жидкость не нагревается, а газ выделяется только в том месте, где сода контактирует с раствором, а значит кипением этот процесс назвать нельзя.

Часто о химических превращениях свидетельствует изменение окраски (рис. 76а). Например, цвет листьев на деревьях осенью меняется с зеленого на желтый или красный.

Множество химических реакций, например реакции горения, сопровождаются выделением энергии (рис. 76б), обычно в виде теплоты и света. Однако есть реакции, которые происходят с поглощением энергии. Например, реакция фотосинтеза в растениях происходит с поглощением энергии солнечного света.

Признаки химических реакций:

• изменение окраски;

• изменение запаха;

• изменение вкуса;

• выпадение или растворение осадка;

• выделение или поглощение газа;

• выделение или поглощение теплоты;

• излучение света.

Условия протекания химических реакций

Для протекания химических реакций необходимы определенные условия. В первую очередь вещества необходимо соединить и перемешать или хотя бы привести в соприкосновение.

Но не всегда химическая реакция начинается сразу после перемешивания веществ. Древесина очень хорошо горит, однако сама по себе она не загорается. Для того чтобы началась реакция горения, древесину необходимо поджечь — т. е. нагреть до определенной температуры. Дальше реакция протекает самостоятельно, пока не закончится один из реагентов. Для протекания многих химических реакций необходимо постоянное нагревание или охлаждение.

Некоторые реакции происходят под действием света или электрического тока. Известны неустойчивые вещества, которые разлагаются от трения или удара.

Условия, необходимые для протекания различных реакций, очень разные. Большинство реакций не требует специальных условий, но некоторые происходят лишь при определенных условиях, которые описываются в химической литературе.

ГДЗ к учебнику можно найти тут.

Попередня

Сторінка

Наступна

Сторінка

Зміст



ГДЗ (ответы) Химия 7 класс Григорович А.

В. §14 Физические и химические явления » Допомога учням

Другие задания смотри здесь…

Контрольные вопросы

Вопрос 1 Дайте определения химических и физических явлений. Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, называют химическими. Явления, при которых изменяется форма предмета или агрегатное состояние вещества, но не меняется его состав, называют физическими. 

Чем они отличаются? Во время химических явлений происходит превращение веществ, а во время физических — не происходит.

Вопрос 2 Перечислите признаки химических реакций. Изменение окраски, запаха, вкуса, образование или исчезновение осадка, выделение или поглощение теплоты, газа или света.

Вопрос 3 При каких условиях происходят химические реакции?

— столкновение веществ и их перемешивание;

— соблюдение температурного режима;

— наличие света или электрического тока и др.

Те реакции, которые протекают в специальных условиях, описываются в химической литературе.

Задания для усвоения материала

Упражнение 1 Выберите из представленного перечня условия протекания реакций:

а) смешивание веществ;

б) выделение газа;

в) предварительное нагревание веществ; 

г) выделение теплоты и света; 

д) предварительное растворение реагирующих веществ; 

е) действие электрического тока;

ж) образование осадка.

Ответ: а), в), д), е) 

Упражнение 2 Что происходит с атомами и молекулами в химических реакциях? Выберите правильные утверждения: 

а) молекулы реагентов разрушаются, а из них образуются новые молекулы; 

б) одни атомы разрушаются, из них образуются другие; 

в) молекулы в химических реакциях не изменяются; 

г) атомы в химических реакциях не изменяются; 

д) атомы перегруппировываются, образуя молекулы новых веществ.

Ответ: а), г), д)

Упражнение 3 Приведите примеры физических явлений, при которых изменяется агрегатное состояние веществ.

Кипение воды (жидкий → газообразный), замерзание воды (жидкий → твердый), таяние снежинок (твердый → жидкий), образование росы (газообразный → жидкий), сушки белья на морозе (твердый → газообразный), образование снежинок (газообразный → твердый).

Упражнение 4 Приведите три примера химических реакций, которые вы наблюдали в природе или в быту. Сгорание древесины, скисание молока, ржавление железа.

Упражнение 5 Выберите, какие из приведенных явлений относятся к химическим, а  какие — к физическим: 

а) зимой ветви деревьев покрываются изморозью; Физическое явление

б) опавшая листва сгнивает; Химическое явление

в) разлитый ацетон быстро испаряется; Физическое явление 

г) запах разлитых духов быстро распространяется по всей комнате; Физическое явление

д) со временем на стенках чайника образуется накипь; Химическое явление 

е) в теплом месте молоко быстро скисает; Химическое явление 

ж) бронзовые памятники покрываются зеленым налетом; Химическое явление 

з) капля грязи на ботинке к утру превращается в коричневое пятно;

Физическое явление

и) ржавый гвоздь очищается от ржавчины наждачной бумагой.  Физическое явление

Упражнение 6 Приведите примеры химических явлений, которые сопровождаются изменением агрегатного состояния веществ. Сода и уксус реагируют между собой с образованием газа, растворимые соли реагируют между собой с образованием осадка, вода разлагается на водород и кислород под действием электрического тока

Упражнение 7 Какие признаки химических реакций наблюдаются при: 

а) горении костра; Выделение света и теплоты, изменение цвета

б) ржавлении железа; Изменение цвета 

в) скисании пищи? Появление запаха, изменение вкуса

Упражнение 8 Приведите примеры химических реакций из повседневной жизни, которые происходят: 

а) при постоянном нагревании; Приготовление пищи

б) после однократного нагревания; Сжигание дров

в) под действием света; Изменение цвета ткани под действием солнца

г) с изменением окраски. Ржавление железа, изменение цвета листьев осенью 

Упражнение 9* Проект № 2 «Химические явления в окружающей среде».

Фотосинтез, дыхание, переваривание пищи, горение, гниение, образование горных пород и минералов, вулканические процессы.

Упражнение 10* Проект № 3 «Химические явления в быту». 

Приготовление пищи, сжигание дров, горение угля, выцветание цветной ткани на солнце, сгорание топлива в двигателе, порча пищевых продуктов, брожение сока, появление ржавчины на гвоздях в гараже, образование накипи в чайнике, покрытие налетом металлических предметов, сгорание свечи, скисание молока, взаимодействие соды с уксусом.

Упражнение 11* Проект № 4 «Использование химических явлений в художественном творчестве и народных ремеслах». Изготовление ткани, красителей, красок, лекарств, стеклянных и керамических изделий, получение сплавов, обжиг кирпича, виноделие и др.

Другие задания смотри здесь…

пищевая химия — Есть ли в испорченном молоке что-то еще, кроме молочной кислоты, придающее ему характерный вкус и запах?

спросил
1 год, 8 месяцев назад

Изменено
1 месяц назад

Просмотрено
648 раз

$\begingroup$

Даже слегка испорченное молоко имеет вкус, который мне не нравится, в то время как простой йогурт либо прекрасен, либо, по крайней мере, не так плох. Десяток источников (все они) говорят, что испорченный запах и вкус испорченного молока, а также йогурта вызван наличием молочной кислоты. Есть ли в испорченном молоке что-то еще, кроме молочной кислоты, что придает ему вкус, который мне не нравится в том йогурте (в котором много молочной кислоты), который почти никогда не бывает. Или существует более одного вида молочной кислоты?

Вкус испорченного молока обусловлен молочной кислотой и одной или несколькими аминокислотами?

https://foodsafety.foodscience.cornell.edu/sites/foodsafety.foodscience.cornell.edu/files/shared/documents/CU-DFScience-Notes-Milk-Flavor-Defects-Sensory-Eval-04-10. pdf говорит следующее:

«ХАРАКТЕРИСТИКИ МОЛОКА ПОВРЕЖДЕНИЯ…
Типичное молоко:
Никакой критики. Очень слабый отчетливый запах, приятно сладкий и чистый, без послевкусия…
Кислота:
Основные вкусовые ощущения. Кислый, терпкий, может вызывать покалывание на языке. Может присутствовать «кисломолочный» или «кислый» запах. Причина: рост микроорганизмов, продуцирующих молочную кислоту, таких как Lactococcus lactis, из-за плохого охлаждения, особенно при температуре выше 70°F (21°C)». 0005

Как и все, корнеллский автор объясняет испорченный вкус и запах испорченного молока ссылкой только на молочную кислоту.

https://www.nationalgeographic.com/culture/article/when-good-milk-goes-bad ничем не отличается, когда речь идет о слегка испорченном молоке , в отличие от гораздо более позднего очень испорченного заплесневелого молока, которое включает дрожжи и плесень и … опасность.

https://www.reddit.com/r/chemistry/comments/j15maj/what_does_lactic_acid_smell_like/ говорит, что чистая молочная кислота не имеет неприятного запаха. Ага! С другой стороны, это говорит о том, пахнет ли оно испорченным молоком или нет. Какая жалость.

Недавно я узнал (с большой помощью от людей из Seasoned Advice — спасибо, ребята), что то, что я называю «кислым молоком», многие люди называют «испорченным молоком», а то, что я называю «кисломолочным продуктом». продукты» многие называют «кисломолочные продукты». Я думаю, что это было причиной довольно много споров с моим участием, как здесь, так и в «Секретном совете». Я отредактировал вопрос соответственно.

• кислотно-основная
• пищевая химия
• аминокислоты

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Возможно. Молочнокислые бактерии производят другие летучие соединения, такие как ацетальдегид и диацетил, которые могут восприниматься как неприятные запахи. И там, где целью является ферментация, и в случае порчи профиль ЛОС может варьироваться в зависимости от возбудителя, а также от молока и его обработки.

Например, в Ref. 1 обсуждают влияние различных молочнокислых бактерий:

В процессе ферментации S. thermophilus и L. delbrueckii ssp. bulgaricus вырабатывают молочную кислоту и различные летучие органические ароматические соединения. Эти соединения придают ферментированному молоку особый вкус (Бешкова и др., 1998). Общий вкус любого кисломолочного продукта формируется большим количеством этих летучих соединений. Среди этих соединений карбонильные соединения и органические кислоты, такие как ацетальдегид, диацетил и уксусная кислота, играют решающую роль и могут использоваться для оценки качества вкуса молочных продуктов (Zha et al., 2015). Отт и др. (1997) обнаружили, что ацетальдегид придает типичный вкус молочным продуктам, таким как йогурт и пахта. Эркус и др. (2013) также сообщили, что диацетил придает характерный кисло-маслянистый вкус некоторым ферментированным молочным продуктам.

Опасным химическим веществом также может быть уксус (уксусная кислота). Опять же из реф. 1:

Уксусная кислота была обнаружена ранее в виде летучих веществ в йогурте Panagiotidis et al. (2001). Высокий уровень уксусной кислоты больше всего способствует терпкому вкусу йогурта и, в частности, ассоциируется с «уксусным, острым, кислым» вкусом (Panagiotidis et al., 2001).

Если вы ищете «химический профиль испорченного молока gc», вы найдете множество ссылок, в которых обсуждается влияние различного молока (в зависимости от вида, обработки или корма), обработки молока и бактерий, вызывающих порчу, на профиль ЛОС.

Кроме того, неприятный вкус молока может зависеть от бактерий и от вас . Это делает невозможным сужение ответа до конкретного соединения.

Ссылки

1. T. Dan, D. Wang, R.L. Jin, H.P. Чжан, Т.Т. Чжоу, Т.С. Sun, Характеристика летучих соединений в ферментированном молоке с использованием методов твердофазной микроэкстракции в сочетании с газовой хроматографией-масс-спектрометрией, Journal of Dairy Science, Volume 100, Issue 4, 2017, Pages 2488-2500, ISSN 0022-0302, https:// doi.org/10.3168/jds.2016-11528.

$\endgroup$

5

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Наука о сыре — Учебный центр науки

Добавить в коллекцию

Сыроварение — это контролируемый процесс удаления воды из молока. Этот процесс концентрирует белки, жиры и другие питательные вещества молока и увеличивает срок его хранения. Производство сыра — один из первых примеров биотехнологии.

Древняя биотехнология

Производство сыра — это древняя биотехнология, восходящая к одомашниванию животных. Считается, что это, вероятно, впервые было обнаружено при наблюдении за случайным скисанием молока, а затем прессованием и солением твердого творога, чтобы сохранить его для последующего употребления. Узнайте больше о некоторых ранних примерах биотехнологии в нашей статье о древней биотехнологии.

Принципы производства сыра

Производство сыра включает коагуляцию казеинового белка в молоке и последующее разделение молока на твердый творог и жидкую сыворотку. Жидкую сыворотку сливают, творог солят, формируют и оставляют созревать в контролируемой среде.

Микроорганизмы используются на каждом этапе этого процесса и определяют вкус и текстуру конечного сыра.

Бактерии подкисляют молоко

Подкисление (скисание) молока помогает отделить творог и сыворотку и контролировать рост нежелательных бактерий в сыре. Обычно в молоко добавляют специальные «заквасочные» бактерии, чтобы запустить процесс сыроделия. Эти бактерии превращают лактозу (молочный сахар) в молочную кислоту и снижают рН молока.

В этом процессе используются два типа бактерий:

• Мезофильные бактерии процветают при комнатной температуре, но погибают при более высоких температурах. Их используют для приготовления мягких сыров, таких как чеддер, гауда и колби.
• Термофильные бактерии процветают при более высоких температурах, около 55 °C, и используются для производства более острых сыров, таких как грюйер, пармезан и романо.

Ферменты ускоряют свертывание

Некоторые сыры сворачиваются только за счет кислотности. Например, сыр панир производится с использованием лимонного сока для свертывания молока, а творог производится с использованием мезофильных бактерий. Однако для большинства сыров сычужный фермент также добавляют в молоко после заквасочных бактерий. Сычужный фермент представляет собой смесь, содержащую активный фермент химозин. Сычужный фермент ускоряет коагуляцию казеина и дает более крепкий сгусток. Это также позволяет сворачиваться при более низкой кислотности, что важно для некоторых видов сыра.

Коагулят казеиновых белков

Молоко примерно на 86% состоит из воды, но также содержит жиры, углеводы (в основном лактозу), белки (казеин и сыворотку), минералы и витамины. Молоко представляет собой эмульсию жировых шариков и взвесь мицелл казеина. Они взвешены в жидкой фазе молока, которая содержит растворенную лактозу, сывороточные белки и некоторые минералы.

Химозин в сычужном ферменте расщепляет каппа-казеин на поверхности мицелл, превращая их из гидрофильных в гидрофобные. Это заставляет их собираться вместе, задерживая молекулы жира и воды в развивающемся твороге. Дальнейшая обработка творога помогает удалить больше воды и спрессовать творог, чтобы получился твердый сыр.

Источники сычужного фермента

Сычужный фермент получают из желудков молодых млекопитающих, питающихся в основном молоком. Сычуг из желудков телят был основным источником химозина до 1960-х годов, когда было предсказано, что увеличение спроса на мясо и увеличение производства сыра приведет к нехватке телят и, следовательно, к нехватке сычужного фермента. Это привело к разработке заменителей, включая экстракты взрослых коров и свиней, грибы и, совсем недавно, микроорганизмы, которые были генетически модифицированы (ГМ) для получения ГМ-сычужного фермента. Сегодня наиболее часто используется ГМ сычужный фермент, потому что его производство наиболее рентабельно.

Высвобождение сыворотки

После разделения творога и сыворотки дальнейшая обработка творога помогает высвободить больше сыворотки, застрявшей в сети мицелл, прежде чем она будет слита. Точные этапы обработки зависят от типа сыра. Однако, как правило, творог собирают, прессуют и формуют в блоки сыра.

Исторически сыворотка считалась отходом производства сыра. Однако растущая озабоченность по поводу воздействия его утилизации на окружающую среду побудила исследователей лучше понять свойства и потенциальное использование сыворотки. Растущее научное понимание и технологические достижения привели к широкому спектру использования сыворотки и сделали ее ценным побочным продуктом производства сыра. Узнайте больше о других областях применения сыворотки.

Созревание сыра

Сыр оставляют для созревания или старения в среде с регулируемой температурой и влажностью в течение разного времени в зависимости от типа сыра. По мере созревания сыра бактерии расщепляют белки, изменяя вкус и текстуру готового сыра. Белки сначала распадаются на части среднего размера (пептиды), а затем на более мелкие части (аминокислоты). В свою очередь, они могут быть разбиты на различные сильно ароматизированные молекулы, называемые аминами. На каждом этапе производятся более сложные ароматы.

Во время созревания некоторые сыры инокулируются грибком, таким как Penicillium . Прививка может быть как на поверхности (например, с камамбером и бри), так и внутри (например, с сырами с голубой жилкой). Во время созревания грибы вырабатывают пищеварительные ферменты, которые расщепляют большие молекулы белка в сыре. Это делает сыр более мягким, жидким и даже синим.

Сыр бывает разных видов, текстур и вкусов. Узнайте больше о том, как создать некоторые из этих различных характеристик сыра.

Исследование трансгенных коров выявило потенциал для увеличения выхода сыра

Исследование трансгенных коров, проведенное AgResearch, привело к получению трансгенных коров с дополнительными генами каппа-казеина крупного рогатого скота, вставленными в их геном. Это привело к увеличению содержания каппа-казеина в их молоке. Повышенные уровни каппа-казеина связаны с лучшими свойствами сыроделия, более высоким выходом сыра и более высоким содержанием кальция.