دلائل حدوث التغير الكيميائي
ماهو التغير الكيميائي
تحدث التغيرات الكيميائية من حولنا دون أن ندرك أنها عملية كيميائية تؤدي إلى تغير الخصائص الكيميائية للمادة. على سبيل المثال، عند ترك الخبز خارج المبرد لمدة يومين كاملين، ستلاحظ ظهور لون أخضر على سطح الخبز .
يحدث تغير كيميائي في لون الشعر عند وضع الصبغة عليه، وتسمى هذه العملية بالتغيير الكيميائي .
تعد عملية التغيير الكيميائي عملية كيميائية تؤدي إلى تحول المواد وتحويلها إلى مواد جديدة ذات خصائص مختلفة تمامًا عن المادة الأصلية
يمكننا تسليط الضوء على أسباب حدوث التفاعل الكيميائي، حيث يمكن تكوين مادة جديدة واحدة أو أكثر عندما تتفاعل مادتان مع بعضهما البعض، سواء عن طريق عملية التخليق أو التحلل أو تشكيل المزيد من المواد
يمكننا إستخدام حواسنا و أجهزة القياس العلمية الأخرى لاكتشاف حدوث التفاعل كيميائي أثناء حدوثه. حيث تطلق التفاعلات أو تمتص الحرارة أو أي طاقة أخرى أو قد تنتج غازًا أو رائحة أو لونًا أو صوتًا. و هناك دراسة قائمة تثبت أنه عندما يتغير المركب بعد تفاعل كيميائي ، يتغير طعم أو رائحة المركب أيضًا.
على سبيل المثال، يعتبر تفاعل الأكسدة هو أكبر مثال للتغيير الكيميائي حيث يتسبب في تفاعل وتغيير كيميائي مثل أكسدة الحديد. عمومًا، يتم التغيير الكيميائي عندما يتغير الجسيم الأصلي للمادة ولا يمكن استعادته إلا من خلال مزيد من التفاعلات الكيميائية.
أمثلة على التغيير الكيميائي في حياتنا اليومية
يمكن حدوث التغييرات الكيميائية من حولنا طوال الوقت وليس فقط في المعامل الكيميائية، وبعض الأمثلة على التغيير الكيميائي في حياتنا اليومية هي:
- حرق الورق والخشب وتحويلهما إلى رماد
- عملية هضم الطعام تحوّل الطعام إلى مواد غذائية مثل الفيتامينات والمواد المعدنية
- سلق البيض
- إستخدام البطارية الكيميائية
- طلاء المعدن بالكهرباء في الأجهزة الكهربائية
- خبز كعكة
- فساد الحليب و تغير رائحته
- يحدث تفاعلات أيضية مختلفة في الخلايا الحية
- تعفن الثمار و الخبز
- تحلل النفايات
- إنفجار الألعاب النارية
- التفاعل بين الأملاح و الأحماض.
- صدء الحديد
- إضاءة عود الثقاب .
أدلة حدوث التغير الكيميائي للمادة
هناك بعض الأدلة التي يمكنها الإجابة على العديد من الأسئلة، ومنها كيف يمكنك ملاحظة التغير الكيميائي؛ فبعض العلامات التي تدل على التغير الكيميائي للمادة يمكن أن تساعدك في التفريق بين دلائل التغير الكيميائي ودلائل حدوث التغير الفيزيائي للمادة. فالتغير الكيميائي للمادة يمكن أن يؤدي إلى تغيير كامل في الخواص والصفات، ومن بين هذه الدلائل ما يلي
- ظهور فقاعات الغاز
بعد حدوث التفاعل الكيميائي بين المواد، يتم ملاحظة تصاعد الفقاعات من الغاز الناتج، ويصبح الخليط مشبعًا بالغاز المتصاعد. ويكتمل التغيير الكيميائي في الإناء الذي ينتج الغاز بعد مغادرة الفقاعات من الخليط. وهناك عدد من الأمثلة التي تساعد على ظهور الفقاعات
مثال
من الأمثلة الواضحة صعود غاز ثاني أكسيد الكربون في الكيك أثناء الخبز، ويحدث ذلك نتيجة لتفاعل صودا الخبز مع المكونات الحمضية في الكيك مما يؤدي إلى ارتفاع الخليط، كما يحدث عندما يتم إسقاط مضاد للحموضة في كوب من الماء مما يؤدي إلى ظهور الفقاعات، أو عندما تغلي فقاعات الماء.
- تكوين الرواسب في أسفل الإناء
الراسب هي المادة الصلبة التي تتكون في أسفل الوعاء المعملي، وعادة ما تكون غير قابلة للذوبان. يمكن أيضًا تعريف الراسب على أنه المادة التي تتكون بعد خلط محلولين، وتشير إلى حدوث تغيير كيميائي.
قد يتسبب الراسب في جعل الخليط معكرًا عندما يستقر في قاع الحاوية أو يبقى معلقًا في الخليط.
مثال
أوضح مثال على تكوين الراسب هو عندما تختلط أكاسيد المغنيسيوم و الكالسيوم بالماء في السباكة و تشكل رواسب تسد الأنابيب. و حدوث تفاعل مياه الأمطار في الإستخدام الآدمي ، حيث تستفيد مرافق تنقية المياه من حقيقة إضافة مادة كيميائية للمياه حيث تتفاعل مع الشوائب حيث تترسب الشوائب و يتم إزالة المياه النقية بدون الشوائب للإستخدام
- حدوث تغير في اللون الطبيعي للمواد
كل مركب كيميائي له لون مميز، وعندما يحدث تفاعل كيميائي يمكن أن يتغير لون المركب. ومع ذلك، لا يشير تغيير اللون دائمًا إلى حدوث تغيير كيميائي، لأن هناك عوامل أخرى يمكن أن تؤثر على تغيير اللون.
مثال
يحدث تغيّر اللون في الطعام بسبب تفاعل كيميائي، مثل تحوّل نصف تفاحة مأكولة إلى اللون البني بعد تعرضها للهواء، أو حدوث صدأ بني اللون على الحديد، مما يشكل مركبًا جديدًا يُسمّى أكسيد الحديد ويتحوّل الحديد من اللون الأزرق إلى اللون البني المحمر
- تغير درجة الحرارة
يعتبر الطاقة من أهم العوامل اللازمة لكسر وتشكيل الروابط الكيميائية الموجودة في المواد، حيث تميل التفاعلات الكيميائية التي تعتمد على كسر الروابط إلى امتصاص الطاقة من البيئة المحيطة لإكمال التفاعل الكيميائي .
تجعل المناطق المحيطة بها أكثر برودة، ومن ناحية أخرى، تحدث التفاعلات الكيميائية التي تنطوي على تكوين روابط تحرر الطاقة مما يجعل المناطق المحيطة بها أكثر سخونة.
مثال
من المثال على تغير درجة الحرارة في التفاعل الكيميائي هو الحرارة التي تنتج من النار، والألعاب النارية التي تتألف في الغالب من وقود وعامل مؤكسد، وتحدث تفاعلات كيميائية تسبب الاشتعال والإطلاق الناري
فعندما يكسر المؤكسد الوقود نتيجة تفاعل كيميائي فهناك كمية هائلة من الطاقة سوف تنطلق على شكل حرارة ، لذلك يفضل الإبتعاد أثناء أشتعال الألعاب النارية .
- إنتاج الضوء
عادةً ما يتم إنتاج مصدر للضوء عندما تحدث تغيرات كيميائية في المواد، ويحدث هذا النوع من التفاعل الكيميائي عادةً في تفاعلات الاحتراق، مثل الحرائق أو عمليات الاحتراق بشكل عام.
تتمثل بعض الأمثلة التي تم إنشاؤها بواسطة الإنسان في الضوء الذي ينتج عن التغيرات الكيميائية، مثل الألعاب النارية والانفجارات في السماء وإنشاء مشاهد ملونة .
تشمل الأمثلة الطبيعية للكائنات المضيئة الحشرات مثل اليراعات، التي تنتج تفاعلًا كيميائيًا في أجسادها لإصدار الضوء الأخضر
- تغيير الحجم
كل مركب كيميائي له كثافة محددة ومعروفة، وإذا تغير المركب الكيميائي بسبب تفاعل كيميائي، فإن الكثافة ستتغير أيضًا.
يمكن أن يؤدي ذلك إلى انحسار أو تمدد حجم المادة أثناء عملية التفاعل الكيميائي
مثال
يعد تشكل فقاعات الغاز في الصهارة داخل البركان وتوسعها بسرعة كبيرة أفضل مثال علىتغيير الحجم الناتج عن التفاعل الكيميائي، وهذا يؤدي إلى انفجار البركان .
- تغير في الرائحة أو الطعم
يتميز كل مركب كيميائي برائحة أو طعم مميز، وعندما يتفاعل المركب الكيميائي، يتغير طعمه أو رائحته.
مثال
يوجد مثال على ذلك عندما يفسد الطعام الطازج الذي كانت رائحته لذيذة ببطء وتفسد رائحته أيضًا ببطء، فيرسل هذا الرائحة الكريهة إشارة تحذيرية إلى الدماغ ليخبر الشخص بعدم تناول الطعام.