ما سبب حدوث التغير الكيميائي
المقصود ب التغير الكيميائي
يُعرف التغير الكيميائي على أنه عملية يتم فيها إعادة ترتيب ذرات مادة واحدة أو أكثر من مادة أو دمجهما معا ليتم تشكيل مادة جديدة، تتميز بخواص كيميائية مختلف، وله تركيب كيميائي مختلف، ومن علامات حدوث تغير في التغير الكيميائي للمادة، حدوث تغير في الرائحة، أو تكون فقاعات أو حدوث طاقة، أو تغير في درجات الحرارة.
ويُعرف التغير الكيميائي باسم التفاعل الكيميائي، والمواد الأساسية تعرف باسم المتفاعلات،والمواد الناتجة تسمى بنواتج عملية التفاعل، ويُعد التغير في الطاقة من أحد خصائص التغير الكيميائي بسبب تكون مادة جديدة، وحين يحدث التفاعل الكيميائي لا يمكن عكسه، على سبيل المثال:إضافة الخل إلى صودا الخبز.
والتغير الكيميائي هو عبارة عن تفاعل كيميائي يتمثل في إعادة ترتيب الذرات وهو تغيير لا يمكن للمادة أن تعود لحالتها الاصلية، بعكس
دلائل حدوث التغير الفيزيائي
الذي يمكن للمادة أن تعود لحالتها الاصلية، و التغير الكيميائي يؤدي الى تغيير في طاقة المجموعة، و يطلق على التغير الكيميائي الذي يطلق الحرارة باسم التفاعل الطارد للحرارة – Exothermic reaction ، فالتغيّر الذي يمتص الحرارة يعتبر تفاعل ماص للحرارة – Endothermic reaction.
أمثلة على التغيرات الكيميائية
دلائل حدوث التغير الكيميائي
في التفاعل الكيميائي مثل:
- عند خلط صودا الخبز مع الخل ينتج غاز ثاني اكسيد الكربون.
- عند الخلط بين المواد الحامضية مع المواد القاعدية المختلفة يحدث تغير كيميائي.
- تعرض الهيدروجين والاكسجين الي حرارة يكون تفاعل لانتاج الماء.
- عملية التمثيل الغذائي (هضم الطعام) تفاعل كيميائي .
- طهي البيض تفاعل كيميائي.
- احتراق الشموع تفاعل كيميائي .
- صدأ الحديد ينتج عن تفاعل كيميائي.
- وضع بيروكسيد علي الجرح من تفاعلات الكيميائية.
عند حدوث أي تفاعل بين المواد وبعضها ولم ينتج عن هذا التفاعل تغيير في الشكل يعتبر ذلك تغير فيزيائي وليس تغير كيمائي، مثال على ذلك كسر زجاج،أو حتى كسر البيض، أو خلط الرمل بالماء.
المقصود ب التغير الفيزيائي
يُعرف التغير الفيزيائي علي أنه تغير للخواص الفيزيائية للمادة مثل: اللون، والشكل، والحجم، و المظهر، والحالة ( الصلبة، أو السائلة،أو الغازية)، وذلك دون حدوث أي تغيير في التركيب الجزيئي للمادة، والتغيرات الفيزيائية يمكن عكسها وذلك باستخدام أساليب مادية بسيطة، مثل غليان الماء، ذوبان الشمع، تقطيع الخشب، إذابة السكر او الملح في الماء.
الفرق بين التغير الكيميائي و التغير الفيزيائي
- في حالة حدوث التغير الفيزيائي يتم فيه إعادة ترتيب الجزيئات و لكن يظل تركيبها الداخلي كما هو، بينما في حالة التغير الكيميائي تتحول المادة مادة جديدة ذات خواص مختلفة، ومن أمثلة التغير الفيزيائي: التكثيف، والتبخير، والغليان،أما التغير الكيميائي: الإحتراق، والتمثيل الغذائي وغيره من التفاعلات الكيمائية.
- التغير الفيزيائي تفاعل مؤقت وعكسي، ويمكن من خلاله استعادة المادة الاصلية عن طريق استخدام بعض الوسائل المادية، أما التغير الكيميائي فهو عبارة عن تفاعل دائم،ولا يمكن عكسه أو حتى استعادة المادة الأصلية عند عكس ظروف التفاعل الكيميائي.
- التغير الكيميائي يتوقف على تغيير الخواص الكيميائية للمادة، أما التغير الفيزيائي نلاحظ ان التغير يحدث في خواص المادة مثل الشكل،والحجم، والمظهر، والكثافة، والملمس وكذلك في رائحة المادة.
- التغير الكيميائي يتم فيه امتصاص كمية كبيرة من الطاقة، وتكون نواتج التفاعل صوت او ضوء او حرارة، أما التغير الفيزيائي لا يتم فيه امتصاص أي كمية من الطاقة أو الحصول على طاقة ناتجة.
كيف يحدث التغير الكيميائي
كيف يمكنك ملاحظة التغير الكيمائي
،يمكننا تحديد التغييرات الكيميائية من خلال:
- حدوث تغير في درجة الحرارة: يحدث تغير في درجة الحرارة يتبعه حدوث تغير في الطاقة، ويمكن قياس هذا التغير.
- الضوء: بعض التفاعلات الكيميائية تنتج عندما تتعرض مواد التفاعل للضوء.
- تكون فقاعات: ينتج عن بعض التفاعلات الكيميائية غازات، تظهر هذه الغازات على شكل فقاعات في المحلول السائل.
- تكون رواسب: في بعض التفاعلات الكيميائية ينتج أجسام صلبة قد تظل معلقة في المحلول أو تترسب بعد مرور فترة من الزمن على شكل راسب.
- حدوث تغييرات في اللون: ويعتبر تغير اللون من المؤشرات الجيدة على حدوث التفاعلات الكيميائية، ومن الممكن أن ينتج عن التفاعلات الكيميائية التي تحتوي على فلزات انتقالية transition metals إلى إنتاج بعض ألوان.
- ظهور تغير في رائحة المادة: بعض التفاعلات الكيميائية تؤدي إلى انطلاق رائحة متطايرة مميزة.
- حدوث تغير في التركيب: مثال على ذلك عند حدوث عملية الاحتراق يتكون الرماد، وكذلك يتغير لون الطعام عند تعفنه.[2]
نلاحظ أن التغييرات الكيميائية قد تحدث دون ملاحظة أي من هذه المؤشرات، فعلي سبيل المثال يُنتج صدأ الحديد مثلاً عن الحرارة وتغير اللون، ولكن ظهور الصدأ على الحديد يأخذ وقتًا طويلاً حتى يظهر التغيير على الرغم من استمرار العملية .
أنواع التغيّرات الكيميائية
يوجد ثلاثة أنواع من التغيرات الكيميائية:
- التغيرات الكيميائية الغير عضوية.
- التغيرات الكيميائية العضوية.
- التغيرات البيوكيميائية.
التغيرات الكيميائية الغير عضوية:
هي عبارة عن تفاعلات كيميائية لا تتوقف عادة على وجود عنصر الكربون، ومثال على التغيرات الكيميائية الغير عضوية ( خلط كلا من القواعد والاحماض وتفاعلات الاكسدة (بما في ذلك حدوث عملية الاحتراق)، تفاعلات الاكسدة والاختزال.
التغيرات الكيميائية العضوية:
و هي عبارة عن تلك التغرات في المركبات العضوية التي تحتوي على عنصر الكربون، عنصر الهيدروجين، ومثال على التغيرات العضوية: عملية تكسيرالاربطة بالنفط الخام،عملية البلمرة،عملية اضافة مجموعة المثيل (methylation)، و الهلجنة(halogenation).
التغيرات البيوكيميائية:
هي عبارة عن التغيرات الكيميائية العضوية التي تحدث في داخل أجسام الكائنات الحية، و يتم التحكم في هذه التفاعلات عن طريق إفراز الإنزيمات والهرمونات، مثال عليها عملية التخمر، و تفاعلات دورة الكربون الثلاثية، دورة كربس، وعملية التمثيل الضوئي،وعملية التمثيل الغذائي داخل اجسام الكائنات الحية .