دلائل حدوث التغير الفيزيائي
من الامثله على التغير الفيزيائي
-
تحول الماء لبخار .
-
تحول الماء لثلج .
-
ذوبان الثلج
.
ما هو التغير الفيزيائي
هناك نوعان من التغييرات في المادة: التغيرات الفيزيائية و التغيرات الكيميائية، كما يوحي الاسم ، ستؤثر التغييرات الفيزيائية على الخصائص الفيزيائية للمواد ، وستؤثر التغييرات الكيميائية على خصائصها الكيميائية، العديد من التغييرات الفيزيائية قابلة للعكس (مثل التسخين و التبريد) ، في حين أن التغييرات الكيميائية عادة لا رجوع فيها ، أو يمكن عكس التغييرات الكيميائية الأخرى فقط.
كما ان هناك طريقة أخرى للتفكير في هذا الأمر و هي أن التغييرات الفيزيائية لن تغير المادة إلى مادة مختلفة جوهريًا ، في حين أن التغيرات الكيميائية ستجعل المادة جديدة كيميائيًا، على سبيل المثال ، يتضمن خلط عصير الفاكهة تغييرين فيزيائيين: تغيير شكل كل فاكهة و خلط العديد من قطع الفاكهة المختلفة، نظرًا لأن المواد الكيميائية في تركيبة العصير لم تتغير أثناء عملية الخلط (على سبيل المثال ، لم يتغير الماء والفيتامينات في الفاكهة) ، فنحن نعلم أنه لا يوجد تغيير كيميائي.
التغيرات الفيزيائية يشمل العصير المخلوط تغييرات فيزيائية ، لكن لا تغيرات كيميائية، يعد القطع و التقطيع و الطحن و الخلط أنواعًا أخرى من التغييرات الفيزيائية ، لأنها تغير شكل المادة و ليس تكوينه، على سبيل المثال ، ينتج عن خلط الملح و الفلفل مواد جديدة دون تغيير التركيب الكيميائي لأي مكونات، يشير تغيير الطور إلى التغيير الذي يحدث عندما يتم إذابة المادة أو تجميدها أو غليها أو تكثيفها أو تسامتها أو ترسيبها، إنها أيضًا تغييرات فيزيائية لأنها لا تغير خصائص المادة[1]
علامات حدوث التغير الفيزيائي
أطوار المادة صلب و سائل و غاز، و التغيير المادي هو تطور المادة من مرحلة إلى مرحلة أخرى، فان مكعبة من الماء المثلج اذ تم وضعها في كوب ثم وضع الكوب في ماء دافئ ، فإن المكعبة الصلبة ستتحول إلى ماء سائل تحت تأثير درجة حرارة الماء الدافئ.
- تسمى عملية تغيير المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة عملية “التكثيف” ، وهي تغيير فيزيائي
- إذا وضعت اللوح الزجاجي في مجمد الثلاجة حتى تنخفض درجة حرارته إلى ما دون الصفر درجة مئوية ، ثم قم بإزالته وتعريضه لبخار الماء المتصاعد في الماء المغلي ، سيكون بخار الماء (الغاز) على سطح البرد، هواء مكثف على شكل قطرات زجاج.
- تصبح أنواع معينة من المواد الصلبة غازية مباشرة دون المرور بالحالة السائلة عند تسخينها بشدة، التغيير المادي في هذه الحالة يسمى “التسامي”.
-
تسمى عملية تغيير مادة من مادة صلبة إلى مادة سائلة عملية “الاندماج” ، و هي تغيير مادي و ليست من
دلائل حدوث التغير الكيميائي
- إذا صببت كمية صغيرة من الماء في الكوب وقمت بتسخينه حتى يغلي ، سيتحول الماء إلى بخار تحت تأثير الحرارة، تسمى عملية تغيير المادة من سائل إلى غاز التبخر، هذا تغيير مادي
- وإذا وضعت كوبًا به كمية قليلة من الماء في خليط مبرد أو في الثلاجة لفترة طويلة بما يكفي ، فإن الماء الموجود في الكوب سيتغير من سائل إلى ثلج تحت تأثير البرودة، تسمى عملية تغيير مادة ما من مادة سائلة إلى مادة صلبة عملية التجميد وهي تغيير مادي.
- تكتسب المادة الكثير من الطاقة الحرارية في عملية الصهر ، لكنها تفقد الكثير من الطاقة الحرارية في عملية التجميد
- وتكتسب المادة الكثير من الطاقة الحرارية في عملية التسامي ، لكنها تفقد الكثير من الطاقة الحرارية في عملية التبريد ، عملية التكثيف.
- شرح العلماء هذه التغيرات الفيزيائية في المادة بسبب درجة تكدس المادة ، ودرجة حرية تفككها وحركتها ، لذلك إذا كانت الجسيمات قريبة ، فستكون في شكل جامد. إذا زاد تحللها وتباعدت ، فإنها ستصبح غازًا.
- الجسيمات المتحللة تتطلب طاقة.
- لذلك ، إذا أردنا تحويل جسم غير حي إلى سائل ، فسوف نقوم بتسخينه ، أي الحصول على الطاقة ، إذا أردنا تحويل السائل إلى غاز ، فسوف نقوم بتسخينه وتوفير الطاقة حتى يصبح التحلل أكثر تفككًا.[2]
امثلة على حدوث التغير الفيزيائي
تشمل التغييرات الفيزيائية حالة المادة و الطاقة، في عملية التغيير المادي ، لن يتم إنتاج مادة جديدة، على الرغم من اختلاف شكلها ، قد يتغير حجمها و شكلها و بالاضافة الى لون المادة، عندما تختلط المادة و لكنها لا تتفاعل ، ستحدث تغييرات فيزيائية، من الناحية الكيميائية ، قد لا تدرك أنك ترى أمثلة على التغيرات الفيزيائية كل يوم، يرجى التفكير في كيفية تغيير شكل أو إحساس العناصر المختلفة دون تغيير تركيبها الكيميائي:
- مكعبات الثلج المذابة في الماء في المشروب
- مياه مجمدة تتحول إلى مكعبات ثلج
- تحول الماء لبخار
- دش ساخن يتحول إلى بخار
- تجميد الفواكه المجففة
- تذويب اللحوم النيئة
- قطّع الخضار إلى قطع
- تذويب الحلوى
- قم بإذابة خليط الشراب في الماء
- أضف الحليب إلى الحبوب
- شحذ السكين
- جمد العصير في المصاصات
- أضف صبغة الطعام إلى الزينة البيضاء
- تلوين بيض عيد الفصح
- اخلطي الفواكه في سلطة فواكه
- اترك الجيلاتين في الثلاجة
- إذابة الكبريت الصلب في الكبريت السائل. هذا مثال مثير للاهتمام لأن تغيير الحالة يسبب تغيرًا في اللون ، على الرغم من أن التركيب الكيميائي هو نفسه قبل التغيير وبعده. العديد من اللافلزات ، مثل الأكسجين والرادون ، يتغير لونها مع تغير الطور.[3]
الفرق بين التغيرات الكيميائية والفيزيائية
ماسبب حدوث التغير الكيميائي
؟ تحدث التغيرات الكيميائية عند حدوث تفاعلات كيميائية، يتضمن تكوين عناصر أو مركبات كيميائية جديدة، لا تؤدي التغييرات الفيزيائية إلى تكوين مواد كيميائية جديدة، في التغيير المادي ، تغير المادة ببساطة الحالة الفيزيائية ، على سبيل المثال من مادة صلبة إلى سائلة.
فمثلا :
- يتحول الماء السائل إلى بخار (عندما يغلي الماء) هو تفاعل فيزيائي:
- توجد جزيئات الماء السائل على اليسار وجزيئات الماء الغازية على اليمين.
- الماء السائل المتحلل إلى هيدروجين وأكسجين ، على سبيل المثال عندما يمر تيار كهربائي عبر الماء ، هو تفاعل كيميائي:
- التركيب الذري للماء.
- الاصطدامات وردود الفعل
- لكي يحدث تفاعل كيميائي ، يجب أن تتصادم الحبيبات مع بعضها البعض.
- ومع ذلك ، لا تؤدي جميع الاصطدامات بين الجسيمات إلى تفاعل كيميائي.
- قد يكون هذا بسبب تفاعل المواد المعنية. على سبيل المثال ، لا يتفاعل الذهب مع الأكسجين (لأن الذهب غير متفاعل للغاية) على الرغم من اصطدام جزيئات الأكسجين في الهواء بالذهب الموجود في المجوهرات.
- الحديد معدن أكثر تفاعلًا من الذهب ، لذلك يتفاعل الحديد مع الأكسجين.
- ومع ذلك ، فإن تفاعل الحديد مع الأكسجين في الهواء (الصدأ) يكون بطيئًا.
- يشير هذا إلى أنه ليست كل الاصطدامات بين الأكسجين وجزيئات الحديد تؤدي إلى تفاعل.
- والسبب في ذلك هو أن الاصطدامات قد لا تحدث بطاقة كافية لحدوث التفاعل.[4]