ما الدلائل التي تدل على أن تفاعلاً كيميائياً قد حدث
الدلائل التي تدل على أن تفاعلاً كيميائياً قد حدث
- تغير اللون
- تغير الرائحة
- تصاعد الغازات
- التفاعلات الكيميائية
- انبعاث الضوء
- انبعاث الحرارة
- تكون الرواسب
على سبيل المثال إذا أحضرت ثمرة موز وتركتها على المائدة لمدة لون ستلاحظ حدوث تغير في لون الموزة، وبعد يوم أخر سوف تلاحظ انبعاث رائحة كريهة من الموز، وذلك بسبب حدوث تغير كيميائي في الموزة.
أيضًا إذا أحضرنا ورقة وقمنا بحرقها في درجة حرارة الغرفة ستلاحظ انبعاث ضوء وحرارة وتصاعد الدخان وهذه كلها علامات تشير لحدوث تغير كيميائي.
أيضًا إذا قمنا بإحراق عود ثقاب فسوف ينبعث منه ضوء وحرارة ودخان وفي النهاية سوف يتغير تركيب المادة الأصلية لعود الثقاب وهي الخشب، وسينتج مادة جديدة تختلف في صفاتها عن المادة الأصلية وهي الرماد، وهذه دلائل حدوث تغير كيميائي عند إشعال عود الثقاب.
أيضًا فإن وضع قرص فوار في الماء سوف ينتج عنه صعود فقاعات في الهواء، فهذا نوع من أنواع التغيرات الكيميائية والدليل على ذلك هو تصاعد الغازات.
وأيضًا يمكن ملاحظة صدأ الحديد في كل مكان من حولنا وهذا دليل على حدوث تغير كيميائي. [1]
التفاعلات الكيميائية :
يطلق على التغير الكيميائي اسم التفاعل الكيميائي، وتتضمن التفاعلات الكيميائية تفاعلًا بين المواد الكيميائية بحيث يتم تغيير جميع المواد المتفاعلة إلى مواد جديدة، تختلف خصائصها عن خصائص المواد المتفاعلة.
وهذا يختلف عن التغيرات الفيزيائية مثل التبخر والذوبان والغليان والتجميد والخلط حيث لا تتضمن التغييرات أي مواد جديدة.
في حين أن الحرارة غالبًا ما تكون ضرورية لبدء التفاعلات الكيميائية،لكن بعض
التفاعلات الكيميائية
لا تتطلب التسخين
وتتضمن التفاعلات الكيميائية كسر الروابط الكيميائية الموجودة بين جزئيات المتفاعلات وتكوين روابط جديدة بين الذرات في جزيئات النواتج، لكن عدد الذرات قبل وبعد التغيير الكيميائي يكون نفسه بينما يتغير عدد الجزيئات.
على الرغم من أن العديد من التفاعلات الكيميائية تتم بسرعة، إلا أن التغييرات الصغيرة والبطيئة مثل الصدأ أو العمليات البيولوجية يمكن أن تحدث على مدى فترات زمنية أطول بكثير.
هل التفاعلات الكيميائية قابلة للعكس
في السابق اعتقد العلماء أن التغييرات الكيميائية التي تحدث للمادة لا يمكن عكسها، إلا أن اكتشف العالم الفرنسي كلود لويس بيرثوليت في عام 1803 التفاعلات العكسية .
حيث اكتشف أن كربونات الصوديوم وكلوريد الكالسيوم عندما يتفاعلان يتم إنتاج كربونات الكالسيوم وكلوريد الصوديوم، لكنه لاحظ أيضًا بعد ذلك تكون ملح كربونات الصوديوم حول حواف البحيرات المالحة، فأدرك أن كمية كبيرة من الأملاح في الماء المتبخر تتفاعل مع كربونات الكالسيوم لتكوين كربونات الصوديوم، وهذا دليل على حدوث تفاعل عكسي
حاليًا يتم تمثيل التفاعلات الكيميائية بواسطة معادلة تحتوي هذه المعادلات عادةً على سهم أحادي الاتجاه (→) لتمثيل تفاعلات لا يمكن عكسها، أما المعادلات الكيميائية الأخرى التي تحتوي على على أسهم ثنائية الاتجاه (⇌) فتمثل تفاعلات التي يمكن عكسها. [2]
التفاعلات الطاردة والماصة للحرارة
تلعب الطاقة دورًا رئيسيًا في التفاعلات الكيميائية، ففي أي تفاعل كيميائي، تنكسر الروابط الكيميائية في المواد المتفاعلة وتتشكل روابط كيميائية جديدة في نواتج النواتج، ويتطلب كسر الروابط طاقة، في حين أن تكوين الروابط يسمح بإطلاق الطاقة.
التفاعل الماص للحرارة
إلا أنه في بعض التفاعلات، تكون الطاقة المطلوبة لكسر الروابط أكبر من الطاقة المنبعثة عند تشكل روابط جديدة.
ولكي يستمر مثل هذا التفاعل يجب إضافة الطاقة إلى العملية، وتكون النتيجة النهائية لمثل هذا التفاعل هي امتصاص الطاقة، ويسمى التفاعل الذي يتم فيه امتصاص الطاقة
تفاعل ماص للحرارة
.
أمثة على تفاعل ماص للحرارة
- تحلل الحجر الجيري أو كربونات الكالسيوم لصنع أكسيد الكالسيوم، حيث يتم تطبيق الطاقة على شكل حرارة على الحجر الجيري عند درجة حرارة عالية، مما يتسبب في تكوين أكسيد الكالسيوم الصلب وإطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون.
- يعد تفاعل التمثيل الضوئي تفاعل ماص للحرارة، وهذا يرجع إلى حقيقة أن النباتات الخضراء تمتص طاقة ضوء الشمس أثناء عملية التمثيل الضوئي.
ملاحظة: لا تمتص جميع التفاعلات الماصة للحرارة الطاقة كحرارة، في التحليل الكهربائي للماء ، الطاقة الممتصة هي طاقة كهربائية تولدها تيار كهربائي يمر عبر الماء، وقد تمتص التفاعلات الماصة أيضًا أشكال أخرى من الطاقة منها الضوء.
التفاعلات الطاردة للحرارة
على عكس التفاعلات الماصة للحرارة ، توجد تفاعلات طاردة للحرارة هذه تفاعلات كيميائية يوجد فيها إطلاق للطاقة.
غالبًا ما تنتج التفاعلات الطاردة للحرارة زيادة في درجة الحرارة عندما تكون الحرارة هي شكل الطاقة المتضمن.
أمثلة على تفاعلات طاردة للحرارة
- من بين التفاعلات الطاردة للحرارة المعروفة على نطاق واسع احتراق الوقود أو احتراق الميثان، والميثان هو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، عندما يتم حرق الغاز الطبيعي في وجود الأكسجين في الهواء، يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، وتنطلق أيضًا كمية كبيرة من الطاقة الحرارية كإحدى نواتج التفاعل
- وأيضًا يعتبر تكوين الماء من جزيئات الهيدروجين والأكسجين وتخليق أكسيد فلز، مثل أكسيد الكالسيوم من فلز الكالسيوم وغاز الأكسجين ، أمثلة أخرى على التفاعلات الطاردة للحرارة. [3]