الفرق بين التغير الكيميائي والفيزيائي .. ودلائل حدوثها بالأمثلة

الفرق بين التغير الكيميائي والفيزيائي

أحيانا يكون من الصعب تحديد نوع التغير الذي حدث، هل هو تغير كيميائي أم فيزيائي؟ فيما يلي مقارنة بين التغيرات الفيزيائية والكيميائية

دلائل التغير الكيميائي

• تغير في درجة الحرارة: في حالة حدوث انطلاق طاقة حرارية من التفاعل الكيميائي بعد القيام به، فهذا يشير بشكل قوي إلى وقوع تفاعل كيميائي، وتسمى هذه التفاعلات التي تصاحبها انطلاق طاقة حرارية “تفاعلات طاردة للحرارة” كتفاعلات الثيرمايت التي تسبب انفجارات في الألعاب النارية
• ‏تغير في اللون: يعتبر تغير اللون مؤشرا على حدوث تفاعل كيميائي، على سبيل المثال، تفاعل تكون الصدأ في الحديد يتسبب في تغيير لونه من الرمادي إلى اللون البني المحمر.
• ‏رائحة مميزة: عندما يتم خلط المواد غير الأصلية وتلاحظ روائح غريبة فورا، فهذا يشير إلى حدوث تفاعل كيميائي.
• تكوين راسب: ترسب مادة صلبة في قاع المحلول هو دليل قوي على حدوث تفاعل كيميائي فيه.
• ‏الإفراج عن الفقاعات: تعتبر الفقاعات التي تنشأ نتيجة تفاعل المواد مع بعضها دليلا قويا على حدوث تفاعل كيميائي، مثل تفاعل صودا الخبز مع الخل، حيث يتم إنتاج فقاعات من غاز ثاني أكسيد الكربون.

دلائل حدوث التغير الفيزيائي

كيف يمكن التعرف على التغير الفيزيائي؟ حيث من دلائل حدوث التغير الفيزيائي يمكن تحويل المادة مرة أخرى إلى حالتها الأولى، مثلما يحدث بالثلج المجمد، حيث يتحول الماء إلى ثلج بعد التجمد، وبالضرب على الثلج المجمد يتحول مرة أخرى إلى ماء.

لا يمكن تحويل جميع التغييرات الكيميائية إلى حالاتها الأولى، حيث أن ليست جميع التغييرات تتبع قانون العكس. وبالنسبة للعلامات المميزة مثل الرائحة واللون والراسب، فإنها تنتمي إلى التغييرات الكيميائية وليست لها علاقة بالتغييرات الفيزيائية.

أما في حالة استقرار هوية المركب الكيميائي فإن هذا التغيير يكون تغييرا فيزيائيا، ومن أمثلة التغييرات الفيزيائية بشرط أن يكون التغيير ظاهريا ولا يمس التركيب الجوهري للمادة مثل

• ذوبان الثلج إلى ماء.
• ‏الماء المغلي.
• ‏خلط الماء والرمل.
• تكسير الزجاج.
• إذابة السكر والماء.
• تقطيع الورق.

أمثلة على التغير الكيميائي

يعد التغير الكيميائي الحادث ينتج مركب جديد مختلف وذلك نظرًا لأن الذرات تعيد ترتيب نفسها وتتشكل بصورة أخرى تختلف عن الصورة الأولى، ويصاحب التفاعل الكيميائي تغير كيميائي واضح بحيث تكون المواد المتفاعلة والمواد الناتجة مختلفة عن بعضها كليًا وهذه بعض الأمثلة التي توضح التغيير الكيميائى :

•  احتراق الخشب.
•  ‏اللبن الرائب.
•  ‏تسخين السكر لعمل الكراميل.
•  ‏عملية هضم الطعام داخليًا.
•  ‏خبز الكيك.
•  ‏تكون طبقة الصدأ على الحديد الصلب.
•  ‏تفاعلات الأحماض مع القواعد.

يمكن التحقق من التفاعل الكيميائي والتغيرات الكيميائية الناتجة عنه عن طريق:

• في حال تبخر السوائل وتحولها إلى غازات، يمكن أن تتصاعد فقاعات.
• حدوث تغير في اللون.
• ‏اختلاف في الرائحة.
• عندما يحدث تغيير في درجة الحرارة في الوسط، يمكن أن يصبح المحيط المحيط بالتفاعل ساخنًا أو باردًا.
• وجود رواسب من المواد.
• ‏صدور صوت.
• قد يمكن رؤية الضوء في بعض الحالات.

قد لا يشمل التغيير الكيميائي الحادث أيضًا من هذه الخصائص المميزة، ويمكن أن يكون التغيير المادي أو الفيزيائي الذي يحدث تغييرًا جذريًا.

للتأكد من التغير الحاصل بشكل أساسي، يجب إجراء التحليل الكيميائي للمواد المتفاعلة والمواد الناتجة عن التفاعل.

يكون التمييز بين التغيير الكيميائي والفيزيائي صعبا في بعض التفاعلات، مثل حالة إذابة السكر في الماء، حيث يتغير حالة السكر ويختفي في الماء، ولكن تركيبه الكيميائي يبقى ثابتا ولا يتأثر بأي تغيير.

في حالة ذوبان ملح الطعام “كلوريد الصوديوم” في الماء، يتفكك المركب إلى أيونات الصوديوم الموجبة وأيونات الكلور السالبة، وذلك لأن المركب مركب أيوني، وحدث تغيير كيميائي وتغير تركيب المادة الكيميائية.

وعلى الرغم من تشابه العمليتين، حيث يتم إحضار مادتين باللون الأبيض وإذابتهما في سائل عديم اللون الشفاف حتى تختفي كلاً من المواد، ويمكن الحصول عليهما مرة أخرى عند تبخير الماء، إلا أن العمليتين مختلفتان، حيث إن إحداهما تشمل تغييراً في الخصائص الفيزيائية، بينما تشمل الأخرى تغييراً في الخصائص الكيميائية.

أمثلة على التغير الفيزيائي

يتضمن التغيير الفيزيائي تغييرًا في الحالة الفيزيائية بين الحالات الثلاث، ولكنه لا يتضمن أي تغيير كيميائي، وذلك لأن هوية المادة نفسها تبقى ثابتة، وتتضمن التغييرات الفيزيائية تغييرات في الخصائص الفيزيائية فقط دون الخصائص الكيميائية، ومن أمثلة التغييرات الفيزيائية:

• تجعد ورقة من السيلوفان.
• ‏صب الفضة في قالب خاص بها.
• ‏إذابة الثلج.
• ‏غليان الماء.
• ‏الزجاج المكسور.
• ‏تبخير الكحول.
• يتحول الجليد الجاف إلى غاز ثاني أكسيد الكربون.
• تصنيع الماس من الجرافيت من الكربون.