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物理變化
來源:互聯網

物理變化,是指物質改變物理性質而不改變化學組成和化學性質的過程。例如,水加熱變成水汽或水冷卻結冰。水、水汽和冰的狀態,密度、折射率等物理性質都不相同,但它們的化學組成都是H2O,化學性質也沒有區別。物理變化會改變物質的物理性質,如熔化、氣化、改變強度及耐久性,結晶、質地變化、改變其形狀、體積及密度等。物理變化的過程中,原有的分子并未分解,也沒有新的分子產生。

物理定義

概念:沒有生成新物質的變化。(物理變化只是物質在外形和狀態方面發生了變化)

實質:保持物質化學性質的最小粒子本身不變,只是粒子之間的間隔運動發生了變化,沒有生成新的物質。

宏觀:沒有新物質生成。

微觀:分子原子之間的距離不變(化學鍵鍵長不變),物質形狀大小變化,分子本身不變,原子的結合方式不變。物理變化常常用來將混合物分離成組成的化合物,但無法將化合物分解為較簡單的化合物,更無法分解成化學元素。

實例

物質的基本三態變化,并沒有新的物質產生出來,所以屬于物理變化。氫氧化鈉無機鹽、堿的潮解,冰的融化,研碎膽礬等。如鐵水鑄成鐵鍋,其中涉及到碳元素和鐵元素的結合新分子(一般生成滲碳體),并不算作物理變化,但是如果是百分百的純鐵,鑄成鐵鍋則不發生化學變化,不生成新的相。石墨在一定條件下變成金剛石是化學變化,因為它變成了另外一種單質;但也有些同素異形體的轉化是物理變化,如單斜硫和斜方硫。物理變化前后,物質的種類不變、組成不變、化學性質也不變。這類變化的實質是分子的聚集狀態(間隔距離、運動速度等)發生了改變,導致物質的外形或狀態隨之改變。物理變化表現該物質的物理性質。焰色反應是物理變化。焰色反應是物質原子內部電子能級的改變,通俗的說是原子中的電子能量的變化,不涉及物質結構和化學性質的改變。

加熱和冷卻

物質在加熱時可能從固態變為液態或是從液態變為氣態,冷卻時則可能由氣態(或液態)變為液態(或固態)。例如,碘或二氧化碳等物質,也可能直接在氣態和固態之間轉換,這種現象稱為升華凝華

磁性

鐵磁性材料可以充磁,使其具有磁性,此過程可逆,不會改變其化學組成。

結晶

許多元素和化合物會組成晶體,例如碳的不同同素異形體,如鉆石、石墨、石墨烯富勒烯。金屬的晶體結構對其物理性質(例如強度和延展性)的影響很大??梢酝ㄟ^錘擊、軋或加熱等方式調整晶體的結構、形狀或大小。

混合物

無法互溶的混合物可以通過靜置或物理篩選的方式分離。例如,細沙混合適量的水可以制作沙雕,沙和水混合后,由于表面張力的影響,會有不同的物理特性。

溶液

鹽和部分化合物(如糖)會溶于水形成水溶液,可以通過蒸發的方式進行分離。其他的混合物或揮發性液體可以通過分餾進行分離。

合金

不同金屬元素的混合物稱為合金,例如黃銅是銅和鋅的合金。合金雖是混合物,是物理變化的產物,但不容易從中分離出成分金屬,可能需要化學處理才能分離。若合金中含有汞,可以通過加熱使汞氣化分離。

應用

鏈接

物理性質:顏色,狀態,氣味,硬度,磁性,密度,熔點,沸點,溶解性,凝固點,導熱性,導電性,延伸性,揮發性,吸水性,是否溶于水等。

參考資料 >

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