Химические изменения происходят, когда одно вещество соединяется с другим с образованием нового вещества, что называется химическим синтезом или, альтернативно, химическим разложением на два или более различных веществ. Эти процессы называются химическими реакциями и, как правило, необратимы, за исключением дальнейших химических реакций. Некоторые реакции выделяют тепло и называются экзотермическими реакциями , а другие могут требовать тепла для протекания реакции и называются эндотермическими реакциями . Понимание химических изменений является важной частью химической науки .
Когда происходят химические реакции, атомы перестраиваются, и реакция сопровождается изменением энергии по мере образования новых продуктов. Примером химического изменения является реакция между натрием и водой с образованием гидроксида натрия и водорода . Выделяется так много энергии, что выделяющийся газообразный водород самопроизвольно сгорает в воздухе. Это пример химического изменения, поскольку конечные продукты химически отличаются от веществ до химической реакции.
Химики делят химические изменения на три основных класса: неорганические химические изменения, органические химические изменения и биохимические изменения.
Неорганическая химия описывает реакции элементов и соединений, в которых обычно не участвует углерод. Изменения обычно происходят в лабораториях или в более крупных масштабах в тяжелой промышленности.
Типичные типы изменений включают нейтрализацию (смешивание кислоты с основанием , в результате чего образуются вода и соль ), окисление , включая горение , окислительно-восстановительные реакции и т. д.
Органическая химия занимается химией углерода , элементов и соединений, с которыми он реагирует. Эти соединения включают минеральное масло и все его продукты, а также большую часть продукции отраслей, производящих фармацевтические препараты , краски , моющие средства , косметику , топливо и т. д. Типичные примеры органических химических изменений включают крекинг тяжелых углеводородов на нефтеперерабатывающем заводе для получения большего количества бензина из сырой нефти. , поскольку бензин пользуется более высоким спросом, чем более тяжелые углеводороды, такие как мазут . Другие реакции включают метилирование , реакции конденсации , полимеризацию , галогенирование и т. д.
Биохимия занимается химией роста и деятельности живых организмов. Это химия, в которой большинство реакций контролируются сложными белками , называемыми ферментами , и регулируются и ограничиваются гормонами . Химия всегда очень сложна и до сих пор до конца не изучена. Разложение органического материала также входит в сферу биохимии , хотя в данном случае речь идет о росте и деятельности грибов , бактерий и других микроорганизмов. Типичные типы изменений включают процессы фотосинтеза , процесс, в котором углекислый газ и вода превращаются растениями в сахара и кислород , пищеварение , при котором богатые энергией материалы используются организмами для роста и движения, цикл Кребса , который высвобождает энергию из накопленные резервы, синтез белка , который позволяет организмам расти, используя процессы, контролируемые РНК , и т. д.
Следующее может указывать на то, что произошло химическое изменение, хотя эти доказательства не являются убедительными: