هل تقطيع البندورة تغير فيزيائي ام كيميائي ؟
نوع التغير عند تقطيع البندورة
تعتبر عملية تقطيع البندورة تغييرًا فيزيائيًا وليس كيميائيًا، ويُؤكد ذلك فكرة التغيير الفيزيائي الذي يتأثر بشكل المادة فقط.
بعد تقطيع البندورة، يتغير شكلها في الجانب الفيزيائي فقط، وليس هناك أي تغيير في اللون أو إنتاج أي شيء جديد عند التقطيع.
هناك العديد من الأمثلة على التغيرات الفيزيائية التي تثبت صحة هذا القول، فقد تحدث تغيرات في الخواص الفيزيائية للمواد مثل الذوبان والتبخر، وقد تتغير المواد الموجودة في الوسط، كما يمكن أن تتحول المواد الكيميائية بسبب تفاعلات البيكارب أو الاحتراق مما يؤدي إلى إنتاج مواد جديدة.
يمكن للمواد أن تتفاعل مع بعضها البعض لتشكيل مواد جديدة تختلف تمامًا في خصائصها، ويُعد الغاز نتيجة محتملة لتفاعل كيميائي، والاحتراق هو أيضًا تفاعل كيميائي، حيث يتطلب اللهب وجود الأكسجين ليستمر في الاحتراق، ويتفاعل الأكسجين مع المادة المحترقة.
مفهوم التغير الفيزيائي
يعني التغيير الفيزيائي تغييرًا في واحدة أو أكثر من الخصائص الفيزيائية للمادة دون أي تغيير في الخواص الكيميائية.
بشكل آخر، لا يحدث تغيير مادي في تغيير المادة إلى مادة مختلفة، وتشمل أمثلة التغيير المادي التغييرات في الحجم أو الشكل.
التغيرات في الحالة، على سبيل المثال من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة أو من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، يعتبر تغييرات فيزيائية أيضًا.
تتضمن بعض العمليات التي تسبب تغيرات في الخواص الفيزيائية مثل القطع والانحناء والذوبان والتجمد والغليان.
أمثلة التغير الفيزيائي
تشمل التغيرات الفيزيائية حالات المادة الثلاثة، ولكن المادة لا تتحول من صورتها إلى صورة أخرى بعد حدوث التغير الفيزيائي، فالمادة تأخذ شكلًا مختلفًا دون التحول إلى صورة جديدة.
يتميز التغيير الفيزيائي بتبدل الحجم والشكل وتغيير اللون للمادة الجديدة، ويعبر الخلط بين المواد دون تأثير على الصفات الكيميائية للمادة عن حدوث التغيير الفيزيائي.
نذكر بأن مظهر المادة يتغير بتغير فيزيائي، ولكن هويتها الكيميائيةتظل كما هي، وفيما يلي بعض الأمثلة عن التغير الفيزيائي:
- كسر علبة بلاستيكية.
- تجميد الماء.
- ذوبان مكعب ثلج.
- ماء مغلي.
- ذوبان الملح في الماء.
- كسر الزجاج.
- إذابة السكر والماء.
- قطع الورق.
- كسر الخشب.
- ذوبان الجليد.
- خلط الرمل والماء.
- ذوبان الكبريت الصلب في الكبريت السائل.
في هذا المثال، تتغير حالة المادة ولكن الشيء الذي يتأثر هو اللون، فينتج مادة جديدة بلون جديد دون التأثير على أي صفات كيميائية للعنصر الجديد. - تقطيع تفاحة.
- دمج الرمل والملح.
- ملء وعاء الحلوى بأنواع الحلوى المختلفة.
- تبخير النيتروجين السائل.
- خلط الدقيق والملح والسكر.
- خلط الماء والزيت.
مؤشرات التغيير الفيزيائي
تُعَدُّ واحدة من أساليب تحديد نوع التغير الذي يحدث في المادة، ويشير بشكل مباشر إلى ما إذا كان التغير في الخواص الفيزيائية أو الكيميائية، وذلك بالنظر إلى إمكانية عودة المادة إلى حالتها الطبيعية بعد التغير والتحول الذي حدث لها.
مثلاً، إذا تجمد الماء وتحول إلى مكعبات ثلج، يمكن ذوبانه مرة أخرى في الماء.
كما أنّك تستطيع أن تسال نفسك الأسئلة التالية:
- هل يمكن عكس التغيير؟ لا يسهل عكس كل التغييرات الجسدية.
- هل حدث أي تغيير في اللون باستثناءات أو تشكل فقاعات أو تشكل رواسب؟
هذه جميعها علامات على تغير كيميائي وليس فيزيائي. - هل تبقى الهوية الكيميائية للمنتج النهائي كما كانت قبل التغيير؟
إذا كانت الإجابة نعم، فهذا تغيير في الخواص الفيزيائية، وإذا كانت الإجابة لا، فهذا تغيير كيميائي.
مفهوم التغير الكيميائي
التفاعل الكيميائي هو عملية تحويل مادة أو أكثر من المواد المتفاعلة إلى مادة أو أكثر، وتكون المواد الناتجة إما عناصر أو مركبات كيميائية.
يميز التفاعل الكيميائي عن التغيرات الفيزيائية بأنه يعيد ترتيب الذرات المكونة للمواد المتفاعلة وتشكيل مواد مختلفة كمنتجات، ويمكن الحصول على عدد من التأثيرات المدهشة من التفاعلات الكيميائية.
تُعَدُّ التفاعلات البسيطة مثل تلك التي تحدث بين بيكربونات الصوديوم (مسحوق الخبز) والخل أو أي حمض خفيف لإنتاج ثاني أكسيد الكربون، أشهر الأمثلة على حدوث التغييرات الكيميائية.
ويَعتَمِد هذا التفاعل على إنتاج الغاز، ويُقَدِّم الطبخ أمثلة رائعة على التغيير الكيميائي، وهو نشاط مفيد وشائع في الفصول الدراسية.
أنواع التغييرات الكيميائية
تنقسم التغييرات الكيميائية إلى ثلاثة أنواع رئيسية، وهي التغييرات الكيميائية غير العضوية والتغييرات الكيميائية العضوية والتغييرات الكيميائية الحيوية، أو ما يعرف بالتغييرات البيوكيميائية.
- تشير التغيرات الكيميائية غير العضوية إلى التفاعلات الكيميائية التي لا تتضمن عنصر الكربون بشكل عام.
يمكن استخدام الأمثلة التالية لتوضيح التغييرات غير العضوية، بما في ذلك خلط الأحماض والقواعد، والأكسدة بما في ذلك الاحتراق، وتفاعلات الأكسدة والاختزال. - تشمل التغييرات الكيميائية العضوية تلك التي تنطوي على مركبات عضوية تحتوي على الكربون والهيدروجين، مثل تكسير النفط الخام والبلمرة والميثيلة والهالوجين.
- يشيرمصطلح التغيرات البيوكيميائية إلى التغيرات الكيميائية العضوية التي تحدث في الكائنات الحية، ويتم التحكم في هذه التفاعلات عن طريق الإنزيمات والهرمونات. وتشمل أمثلة على هذه التغيرات التخمير ودورة كريبس وتثبيت النيتروجين والتمثيل الضوئي والهضم.
أمثلة التغير الكيميائي
لفهم كيفية ملاحظة التغير الكيميائي، يتضمن ذلك تفاعلات كيميائية وخلق منتجات جديدة، وعادة ما يكون التغيير الكيميائي لا يمكن عكسه، بينما التغييرات الفيزيائية لا تؤدي إلى إنتاج منتجات جديدة ويمكن عكسها.
ومن التغييرات الكيميائية الشائعة ما يأتي:
- صدأ الحديد.
- احتراق الخشب.
- هضم الطعام في الجسم.
- يتم خلط حامض وقاعدة مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) وهيدروكسيد الصوديوم (NaOH).
- سلق البيض تغير كيميائي .
- هضم السكر مع الأميليز في اللعاب.
- يتم خلط صودا الخبز والخل لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون.
- خبز الكيك.
- طلاء المعدن بالكهرباء.
- استخدام بطارية كيميائية.
- انفجار الألعاب النارية.
- تعفن الموز.
- شوي الهامبرغر.
على الرغم من أنه ليس من السهل دائمًا معرفة حدوث تغيير كيميائي مقارنة بالتغيير الفيزيائي، إلا أن هناك بعض العلامات المنبهة التي تدل على حدوث التغيير الكيميائي، ويمكن اعتبار التغيرات الكيميائية أي ظاهرة تسمح للعالم بقياس الخواص الكيميائية.
مؤشرات التغيير الكيميائي
في حالة صعوبة تحديد التغيير الفيزيائي، أي عدم وجود مؤشرات واضحة تشير إلى حدوثه، يمكن اللجوء إلى معرفة إمكانية حدوث تغيير كيميائي وعدم حدوثه، وهذه الطريقة هي الأنسب.
لإثبات حدوث التغير الكيميائي، يمكن استخدام أحد الدلائل التالية
- وجود فقاعات أو انبعاث الغازات.
- امتصاص أو إطلاق الحرارة.
- تغيير اللون.
- إطلاق رائحة.
- عدم القدرة على إرجاع المادة إلى حالتها الأصلية.
- توجد مادة صلبة مترسبة من المحلول السائل.
- تكوين أنواع كيميائية جديدة، وهذا هو أفضل مؤشر وأكثر أمانا
- تشير التغييرات في الخصائص الكيميائية للعينة إلى حدوث تغيير كيميائي، مثل تغير القابلية للاشتعال وحالة الأكسدة.
وبطريقة أخرى يمكن تحديد التغييرات الكيميائية من خلال:
- تغير درجة الحرارة: عندما يحدث تفاعل كيميائي ويتغير الطاقة، فإن هناك تغييرًا في درجة الحرارة يمكن قياسه.
- الضوء: تنتج بعض التفاعلات الكيميائية الضوء.
- الفقاعات: تنتج بعض التغييرات الكيميائية غازات يمكن رؤيتها كفقاعات في محلول سائل.
- تكوين الراسب: تنتج بعض التفاعلات الكيميائية جسيمات صلبة يمكن أن تظل عالقة في المحلول أو تترسب.
- تغير اللون: يعد تغير اللون مؤشرا جيدا على حدوث تفاعل كيميائي، ويعتقد بشكل خاص أن التفاعلات التي تشمل المعادن الانتقالية تؤدي إلى إنتاج ألوان.
- تغيير الرائحة: قد يؤدي التفاعل إلى إطلاق مادة كيميائية متطايرة تتسبب في إصدار رائحة مميزة.
- التغيير في التركيب: عند حدوث الاحتراق على سبيل المثال، ينتج الرماد، وعند تعفن الطعام، يتغير مظهره بشكل واضح.