ämnesomvandlingar

Ämnesomvandlingar är processer där ett ämne förändrar sin sammansättning eller sina fysiska egenskaper. Begreppet omfattar kemiska omvandlingar, där nya ämnen bildas, och fysikaliska omvandlingar, där tillstånd eller form förändras utan att den kemiska sammansättningen ändras.

Kemiska omvandlingar kännetecknas av att kemiska bindningar bryts och nya bindningar bildas. Exempel är förbränning av bränsle (CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O), oxidation–reduktion och syrabas-reaktioner. Andra vanliga typer är hydrolys, elektrolys, polymerisation och fotosyntes. Dessa processer kräver oftast energi och kan ske i närvaro av katalysatorer som sänker aktiveringsenergin.

Fysikaliska omvandlingar innebär förändringar av tillstånd eller form utan att den kemiska sammansättningen ändras. Vanliga exempel är smältning av is till vatten, stelning av vatten till is, avdunstning och kondensation. Även upplösning av ämnen i lösningar räknas ofta som fysikaliska omvandlingar när det inte sker någon kemisk reaktion.

Energi och hastighet: kemiska omvandlingar kan vara exoterma eller endoterma. Reaktionshastigheter påverkas av temperatur, tryck, koncentration och närvaro av katalysatorer. Vid reversibla reaktioner kan systemen uppnå kemisk jämvikt, där förloppens hastigheter är lika stora i båda riktningar.

Betydelse: ämnesomvandlingar är centrala inom industri, miljö och biologi och ligger bakom allt från energiomvandling och materialproduktion till näringsliv och ekosystemens kretslopp.