ما هي علامات حدوث التغير الكيميائي
من علامات حدوث التغير الكيميائي
يمكن أن تخضع أي مادة للتغير، ويتم تقسيم التغيرات التي تحدث للمادة لنوعين وهما تغير كيميائي وتغير فيزيائي.
وهناك خمس علامات على حدوث تغير كيميائي:
- تغيير اللون.
- تصاعد رائحة نفاذة أو كريهة.
- تغيير درجة الحرارة.
- تطور الغاز (تكوين فقاعات)
- تكوين راسب (تكوين مادة صلبة).
والتغير الكيميائي هو تغير يحدث على المادة ينتج عنه مركب جديد، حيث تعيد الذرات ترتيب نفسها لتشكيل روابط كيميائية جديدة، و
سبب حدوث التغير الكيميائي
هو حدوث فاعل كيميائي يؤدي لاختلاف المواد النهائية الناتجة من التفاعل عن المواد الأولية التي دخلت في التفاعل.
وخلال التفاعل يتم خلط المواد المتفاعلة معًا وعادة ما يتضمن التفاعل الكيميائي إضافة حرارة (وهي أيضًا شكل من أشكال المادة) لتحدث المتفاعلات في النهاية.[1]
شروط حدوث تفاعل كيميائي
تتم التفاعلات الكيميائية في كل مكان على كوكب الأرض لكنها تحتاج لظروف معينة حتى تتم، وهي تختلف من تفاعل لأخر، منها على سبيل المثال:
-
الحرارة:
حيث تحتاج العديد من التفاعلات إلى مصدر حرارة وتسمى تفاعلات ماصة للحرارة، وأكثر أنواع التفاعلات وضوحًا التي تتطلب حرارة هو تفاعل الاحتراق. -
الأكسجين:
أيضًا يعد توافر الأكسجين شرط أساسي لحدوث تفاعل الاحتراق. -
الضوء:
أيضًا فإن الضوء هو أحد أشكال الطاقة التي تحتاج إليها بعض التفاعلات الكيميائية، حيث تستخدم النباتات الطاقة من ضوء الشمس أثناء عملية التمثيل الضوئي، وهو عبارة عن تفاعل كيميائي فيه يتفاعل ثاني أكسيد الكربون والماء لتكوين الجلوكوز والأكسجين. -
الضغط:
وقد تحتاج بعض التفاعلات إلى ضغط عالي حتى تحدث، على سبيل المثال عند تعرض النيتروجين والهيدروجين لضغط مرتفع يحدث تفاعل ينتج عنه غاز الأمونيا. -
عوامل حفازة:
تحتاج بعضالتفاعلات لمادة تساعد في زيادة سرعة التفاعل، وتقليل طاقة التنشيط، وهذه المواد تظل كما هي دون تغير بعد نهاية التفاعل.
أمثلة على التغير الكيميائي
- حرق الأخشاب
- هضم الطعام
- حرق السكر لتكوين كراميل
- صدأ الحديد.
ومن أمثلة التغير الكيميائي التي يمكن أن نلاحظها في المنزل هي الطعام المتعفن، حيث يطور الطعام رائحة كريهة، ف عندما يترك الطعام بالخارج لفترة طويلة ، أو يصل إلى تاريخ انتهاء صلاحيته ، فإنه يفسد في النهاية ، وغالبًا ما ينتج عنه رائحة كريهة في حالته الفاسدة.
هذا بسبب التفاعلات الكيميائية التي تحدث عندما يبدأ الطعام في التحلل والفساد ، مما يؤدي إلى تكوين مواد جديدة لها روائح فريدة مرتبطة بها.
علامة أخرى شائعة للتفاعل الكيميائي هي تكوين راسب، ويحدث هذا عندما يتم خلط المواد الكيميائية المذابة في محلول معًا وتتشكل مادة صلبة غير قابلة للذوبان، تعرف باسم بالراسب في الخليط السائل، وفي تلك الحالة يشير تكوين مادة صلبة جديدة من مادتين سائلتين إلى حدوث تفاعل وتغيير المواد الأصلية.
أيضًا أحد التفاعلات الكيميائية الشائعة هي خلط الخل وصودا الخبز، فعندما يتم مزج المادتين معًا تبدأ فورًا في تكوين فقاعات ورغوة، وهذه الفقاعات هي عبارة عن انطلاق لغاز ثاني أكسيد الكربون كأحد نواتج تفاعل الخل مع صودا الخبز.
الفرق بين التغير الكيميائي والتغير الفيزيائي
الفرق بين التغير الكيميائي والفيزيائي
هو أن التغير الكيميائي يمثل تكوين مادة جديدة بعد إعادة ترتيب الذرات في تفاعل كيميائي لذلك ينتج عنه تغير في المادة لا يمكن عكسه ولا يمكن إعادة المادة لحالتها الأصلية.
أما التغير الفيزيائي فهو تغيير في الخصائص مثل الملمس أو الشكل أو الحالة، وعادة ما يمكن عكس هذا التفاعل واستعادة المادة الأصلية
ولاحظ أن بعض التغيرات ينتج عنها تغير جذري في مظهر المادة، لكن هذا لا يعني حدوث تغير كيميائي على سبيل المثال عندما يذوب السكر في الماء يتغير شكل السكر لكن تركيبه الكيميائي يظل كما هو كيميائيًا لذلك يعتبر هذا التفاعل تغير فيزيائي.
أمثلة على التغيرات الفيزيائية
- تجعد ورقة من رقائق الألومنيوم
- ذوبان مكعب ثلج
- صب الفضة في قالب
- كسر زجاجة
- ماء مغلي
- تبخير الكحول
- تمزيق الورق
- تسامي الجليد الجاف إلى بخار ثاني أكسيد الكربون.
قد يعتقد بعض الطلاب أن تجعيد الورق أو تقطيعه تغير غير قابل للعكس لأننا لا نستطيع دمج الورق إلا أن التركيب الكيميائي لمادة الورق لا يتغير بعد تقطيعه لذلك فإن هذا التغير فيزيائي.
ملاحظة
قد يكون من الصعب أن تميز بين حدوث تغير كيميائي أو تغير فيزيائي في المادة، والسبيل لمعرفة نوع التغير في تلك الحالة هو التحليل الكيميائي لمدخلات التفاعل والمواد الناتجة.
أحد الأمثلة على التفاعلات التي يصعب تحديدها هو إذابة ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) في ماء سائل، فعندما يضاف ملح الطعام الصلب إلى الماء فإنه يختفي، ويمكن التعرف على هذا الانحلال بسهولة على أنه تغيير فيزيائي ، لأنه إذا سمح للماء بالتبخر ، فإن الملح يبقى بعد تبخر كل الماء وهذا يعني أنه لم يتم تغييره بشكل دائم.
ومع ذلك ، ملح الطعام مركب أيوني، والأيونات عبارة عن ذرات أو جزيئات سالبة أو موجبة الشحنة (بسبب فقدان أو اكتساب الإلكترون)،
وعندما تضاف المركبات الأيونية إلى الماء، فإنها تنفصل أو تتفكك إلى أيونات، وفي حالة ملح الطعام يتفكك إلى أيونات الصوديوم (موجبة) وأيونات الكلوريد (سالبة) في الماء بينما يبدو أن البقع هذا التغير هو تغير كيميائي بسبب تفكك أيونات الملح، ومع ذلك ، لا يعتبر العلماء أن هذا تغيير كيميائي لأن ملح الطعام الصلب يعود كما هو بعد تبخر الماء، والسبب في ذلك أن ملح الطعام ينفصل عند الإذابة، لكن الذرات تتحد في نفس الترتيب مرة أخرى بمجرد إزالة الماء.
ومثال آخر على التغيير الذي يصعب تحديده على أنه فيزيائي أو كيميائي هو عندما يتم خلط معدنين أو أكثر معًا عند المصهور لتشكيل سبيكة والسبيكة معدن له خصائص مختلفة عن المعادن التي تم خلطها معًا لصنعها.
ومن السبائك الشائعة النحاس الأصفر والتي يمكن العثور عليها في المفصلات والمقابض الزخرفية، وكذلك على الآلات الموسيقية مثل الأبواق والترومبون والساكسفون.
يتكون النحاس الأصفر من حوالي 60 في المائة من النحاس و 40 في المائة من الزنك، لكن النحاس الأصفر له خصائص مختلفة عن النحاس وحده أو الزنك وحده.
ومع ذلك على الرغم من اختلاف خصائص النحاس الأصفر عن النحاس والزنك ، إلا أنه لا يتم تصنيعه عن طريق تفاعل كيميائي، حيث توجد ذرات كلًا من النحاس والزنك في النحاس الأصفر ، لكنهما لا تترابطان كيميائيًا معًا، ونتيجة لذلك، تمثل عملية تصنيع النحاس الأصفر تغييرًا فيزيائيًا بدلاً من تغيير كيميائي. [2]