Χημική μεταβολή

Χημική μεταβολή συμβαίνει όταν μια ουσία συνδυάζεται με μια άλλη για να σχηματίσουν μια νέα ουσία, που ονομάζεται σύνθεση ή, εναλλακτικά, αποσυντίθεται σε δύο ή περισσότερες διαφορετικές ουσίες. Αυτές οι διαδικασίες ονομάζονται χημικές αντιδράσεις και, σε γενικές γραμμές, δεν είναι αναστρέψιμες, εκτός από την περαιτέρω χημικές αντιδράσεις. Ορισμένες αντιδράσεις παράγουν θερμότητα και ονομάζονται εξώθερμες αντιδράσεις και άλλοι μπορεί να απαιτούν θερμότητα για να μπορέσει η αντίδραση να συμβεί, οι οποίες ονομάζονται ενδόθερμες αντιδράσεις. Η κατανόηση χημικές αλλαγές είναι ένα σημαντικό μέρος της επιστήμης της χημείας.

Περιγραφή 
Όταν συμβαίνουν  χημικές αντιδράσεις, τα άτομα αναδιατάσσονται και η αντίδραση συνοδεύεται από αλλαγή της ενέργειας καθώς τα νέα προϊόντα παράγονται. Ένα παράδειγμα χημικής μεταβολής είναι η αντίδραση μεταξύ του νατρίου και νερού για την παραγωγή υδροξειδίου του νατρίου και υδρογόνου. Τόση ενέργεια απελευθερώνεται, που το αέριο υδρογόνο απελευθερώνεται αυθόρμητα καίγεται στον αέρα. Αυτό είναι ένα παράδειγμα μιας χημικής μεταβολής επειδή τα τελικά προϊόντα είναι χημικά διαφορετικά από τις ουσίες πριν από την αντίδραση.

Κατηγορίες χημικών μεταβολών 
Οι χημικές μεταβολές χωρίζονται σε τρεις κύριες κατηγορίες: ανόργανες χημικές αλλαγές, οργανικές χημικές αλλαγές και βιοχημικές μεταβολές.

Ανόργανες μεταβολές: Η ανόργανη χημεία περιγράφει τις αντιδράσεις των στοιχείων και ενώσεων οι οποίες, γενικά, δεν συνεπάγονται άνθρακα. Οι αλλαγές συνήθως πραγματοποιούνται σε εργαστήρια ή σε μεγαλύτερη κλίμακα σε βαριές βιομηχανίες. Χαρακτηριστικά είδη μεταβολών περιλαμβάνουν την εξουδετέρωση (ανάμιξη ενός οξέος με μια βάση, με αποτέλεσμα το νερό και αλάτι), την οξείδωση όπως καύσεις, αντιδράσεις οξειδοαναγωγής κλπ

Οργανικές μεταβολές: Η οργανική χημεία ασχολείται με τη χημεία του άνθρακα και των στοιχείων και ένωσης με την οποία αντιδρά. Αυτές οι ενώσεις περιλαμβάνουν ορυκτέλαια και όλα τα προϊόντα τους και μεγάλο μέρος της παραγωγής των βιομηχανιών κατασκευής φαρμακευτικών, χρωμάτων, απορρυπαντικών, καλλυντικών, καυσίμων κ.λπ. Τυπικά παραδείγματα οργανικών χημικών μεταβολών περιλαμβάνουν πυρόλυση βαρέων υδρογονανθράκων σε ένα διυλιστήριο πετρελαίου για τη δημιουργία περισσότερης βενζίνης από αργό πετρέλαιο. Άλλες αντιδράσεις περιλαμβάνουν, μεθυλίωση, αντιδράσεις συμπύκνωσης, πολυμερισμού, αλογόνωση κ.λπ.

Βιοχημικές μεταβολές. Η βιοχημεία ασχολείται με την χημεία της αύξησης και της δραστηριότητας των ζωντανών οργανισμών. Είναι μια χημεία όπου οι περισσότερες αντιδράσεις ελέγχονται από πολύπλοκες πρωτεΐνες που ονομάζονται ένζυμα και εποπτεύονται και περιορίζονται από τις ορμόνες. Η χημεία είναι πάντα εξαιρετικά πολύπλοκη και δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή. Η αποσύνθεση του οργανικού υλικού είναι επίσης μέσα στο πεδίο της βιοχημείας, αν και σε αυτή την περίπτωση είναι η ανάπτυξη και τη δραστηριότητα των μυκήτων, βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών που εμπλέκονται. Χαρακτηριστικοί τύποι μεταβολών περιλαμβάνουν όλη τη διαδικασία που εμπλέκεται στη φωτοσύνθεση, μια διαδικασία στην οποία το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό μετατρέπονται σε σάκχαρα και οξυγόνο από τα φυτά, στην πέψη, όπου πλούσια σε ενέργεια υλικά χρησιμοποιούνται από οργανισμούς για να αναπτυχθούν, στον κύκλο του Κρεμπς που ελευθερώνει ενέργεια από αποθηκευμένα αποθέματα, στη σύνθεση πρωτεϊνών που επιτρέπουν σε οργανισμούς να αναπτυχθούν χρησιμοποιώντας διαδικασίες που ελέγχονται από την RNA κ.λπ.

Αποδεικτικά στοιχεία χημικών μεταβολών 
Τα ακόλουθα μπορεί να δείχνουν ότι έχει λάβει χώρα μια χημική μεταβολή, αν και αυτά τα στοιχεία δεν είναι αδιάσειστα:

 Αλλαγή της οσμής.
 Αλλαγή του χρώματος (για παράδειγμα, το ασήμι με κοκκινωπό-καφέ, όταν σκουριάζει ο σίδηρος).
 Αλλαγή στη θερμοκρασία ή την ενέργεια, όπως η παραγωγή (εξώθερμη) ή απώλεια (ενδοθερμική) θερμότητας.
 Αλλαγή της σύνθεσης - το χαρτί γίνεται στάχτη όταν καίγεται.
 Φως ή/και θερμότητα που εκπέμπεται.
 Σχηματισμός αερίων, που συχνά εμφανίζονται ως φυσσαλίδες σε υγρά.
 Σχηματισμός ιζήματος (αδιάλυτα σωματίδια).
 Αποσύνθεση της οργανικής ύλης (για παράδειγμα, σήψη των τροφίμων).

Η μεταβολή είναι δύσκολο ή αδύνατο να αντιστραφεί.

Παραπομπές 

Χημικές αντιδράσεις