التغير الفيزيائى والكيميائى.. تعريفهم وخصائصهم والفرق بينهم

التغير الفيزيائى والكيميائى  : يكمن  بأن نعرف الاختلاف الأساسي بين التفاعلات الفيزيائية والكيميائية في التركيب ففي التفاعل الكيميائي هناك تغيير في تكوين المواد نفسها  بينما التغييرات الفيزيائية  هي اختلافات في المظهر أو الرائحة دون تغيير في تركيب المادة نفسها ، ونسميها “ردود فعل فيزيائية”.

تعريف التغير الفيزيائى (التغير الفيزيائى والكيميائى)

هو تغير في المادة من شكل لآخر دون تغيير خصائصها الكيميائية ويمكن تعريفها من خلال أخذ المثال العام لقطعة من الورق ، فعند تمزيقها ، يغير الورق شكله وحجمه فقط ، لكن خصائصه تظل كما هي  مثال آخر على ذلك هو تحويل الماء إلى بخار الماء أو ذوبان الجليد ، وكلها أشكال من الماء لا تتغير فيها الخواص الكيميائية للماء .

من أشكال التغير الفيزيائى

التغير الفيزيائى والكيميائى لهم عدة اشكال هنا سنطرح اشكال التغير  الفزيائى :

1-الملمس

يمكن أن يختلف ملمس مادة ما مع التغير الفيزيائي على سبيل المثال ، إذا كانت قطعة من الخشب مغطاة بالرمل والأسمنت فسيكون لها نسيج مختلف تمامًا عما كانت عليه في البداية كقطعة خشنة من الخشب .

2-تغير الحالة 

تغيير الحالة هو تغير فيزيائي ، حيث أنه فيه يمكن ملاحظة عدد من الخصائص الفيزيائية المتغيرة ، مثل اللزوجة وتغير الشكل ، عندما يتحول الجليد إلى ماء ، لا يحتفظ بشكل صلب ويصبح سائلاً .

3-الشكل 

يمكن تغيير شكل الجسم وسيظل تركيبه الكيميائي .

تعريف التغيرات الكيميائية

هذا النوع من التغيير هو عكس التغير الفزيائى تماما لأن هذا النوع من التغيير يؤدي إلى تكوين منتجات جديدة بعد التفاع على سبيل المثال ، سيؤدي حرق الورق أو القطع الخشبية إلى تغيير تكوينها وتركيبها الكيميائي  فبعد اكتمال التفاعل تتغير المواد وتتكون  منتجات جديدة.

لذلك فمن المعروف أن التغيرات الكيميائية تغير خواص المواد في عملية التفاعل ، وهذه الذرات والجزيئات في المواد تعيد ترتيبها وتؤدي إلى مواد جديدة ، لذلك ليس من  السهل ابدا  التراجع عن التغييرات الكيميائية لانة تغيير دائم ، وتؤدي هذه التغييرات إلى تغييرات في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد مثل نقطة الانصهار ، ودرجة الغليان ، ودرجة الحرارة ، و المذاق ، والشكل ، واللون.

أمثلة متنوعة على التغير الكيميائي (التغير الفيزيائى والكيميائى)

1-احتراق الخشب

تتضمّن عملية احتراق الخشب من تحوّل الخشب  إلى رماد وماء مع انبعاث غاز  ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وهي مواد تختلف كليًّا عن الخشب فى صورته الاصلية ، كما أنّه لا يمكن استعادة المادة الأصلية مرة ثانية بعد تحوّلها.

2-تعفن الثمار

يحدث التعفن من خلال بعض التفاعلات الإنزيمية المسؤولة عن إنتاج مواد مختلفة تماما عن المادة الأصلية .

3-عملية البناء الضوئي

النباتات تحول  غاز ثاني أكسيد الكربون والماء بوجود الأكسجين و ضوء الشمس  إلى سكّر الجلوكوز، وهي مادة جديدة تختلف في صفاتها عن المواد المتفاعلة .

4-تأكسد الطبقة الخارجية لتفاحة مكشوفة

يظهر اللون نتيجة تفاعل نوع معين من الإنزيمات مع الهواء وظهور لون جديد هذا مؤشر من مؤشرات التغيرات الكيميائية.

5-التنفس

بالإضافة إلى حقيقة أن غاز ثاني أكسيد الكربون ينتج بالإضافة إلى الماء أثناء عملية التنفس ، وهذه المنتجات مرتبطة حراريًا بصعوبة إعادة المنتجات إلى موقعها الأصلي ، يتطلب التفاعل كتلة من المواد المتفاعلة للتغيير

6-تكوّن المطر الحمضي

ينتج عن تفاعل أكاسيد الكبريت الغازية مع الماء في طبقات الغلاف الجوي مادة جديدة هي حمض الكبريتيك.

7-تحلّل النفايات

يتم تكسير المواد العضوية في النفايات لإنتاج مواد وغازات مختلفة تمامًا مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4).

8-فساد الحليب

يفسد الحليب عند حدوث عدد من التفاعلات الكيميائية التي تحول اللاكتوز ، وهو سكر حلو ، إلى حامض اللاكتيك المسؤول عن طعمه الحامض.

9-هضم الطعام في المعدة

تحدث عملية هضم الطعام في المعدة بعد أن تكسر الإنزيمات الروابط بين جزيئات الطعام لتسهيل الامتصاص هذا يغير فى  تركيب  الطعام.

10-الكرملة

تعتمد هذه العملية على تسخين السكر الجاف للحصول على كراميل سائل لا يمكن استعادته إلى شكله الأصلي ، مما يجعله مادة مختلفة تمامًا عن السكر.

أمثلة متنوعة على التغير الفيزيائى(التغير الفيزيائى والكيميائى)

1-صنع أشكال من الورق أو تجعيده: يتغيّر شكل الورق فقط في هذه الحالة، دون أن تتغيّر المكونات الداخلية للورق، إذ يُمكن إعادة الورق لشكله الأصلي

2-كسر لوح من الزجاج: يُعدّ تكسير الزجاج تقسيم أو تفتيت له، لكنّ الزجاج يبقى زجاجاً حتى بعد عملية التكسير.

3-تقطيع الخضار: يُقصد بتقطيع الخضار تقسيمها لأجزاء أصغر، حيث تُحافظ الخضار على نفس التركيب الداخلي، وما يتغيّر هو حجمها وشكلها فقط.

4-إذابة السكر في الماء: تُخلط جزيئات السكر بجزيئات الماء فيحدث ذوبان السكر دون أن يُغيّر هذا الذوبان من تركيب جزيئات السكر، إذ يُمكن استعادة السكر بالغلي.

5-دق المعادن: يُقصد بدق المعادن تغيّر في شكل، و صلابة، ومرونة المعدن فقط دون حدوث تغيير على مكوّناته الداخلية.

6-تجميد الماء السائل وتحويله إلى ثلج صلب: تبقى الصفة الكيميائية للماء كما هي في هذه الحالة، أيّ أنّ التركيب الداخلي له لا يتغيّر، والذي يتغيّر هو شكل الماء فقط، حيث يُمكن إعادة الثلج للحالة السائلة.

تجارب بسيطة على درس التغير الفيزيائي (التغير الفيزيائى والكيميائى)

يُمكن اعتبار ذوبان الملح في الماء تغيّراً فيزيائياً؛ وذلك لعدم حدوث تفاعل عند إذابة الملح (كلوريد الصوديوم) في الماء، بالإضافة إلى عدم حدوث تغيّر في قشرة الإلكتروني لذرات الصوديوم والكلور ويُمكن تطبيق هذه التجربة كالآتي:

الأدوات اللازمة: 

كأس، وماء، وملح، وملعقة. 

خطوات التجربة:

1. يُسكب الماء في الكأس، ثمّ يُضاف الملح.
2. يُحرّك المزيج حتى يذوب كليًا في الماء ويختفي.
3. يُوضع الثلج على الوعاء المعدني فوق الغاز.
4. يتمّ إشعال الغاز أسفل الوعاء.
5. تبقى النار مشتعلةً حتى يذوب الجليد ويتحوّل إلى سائل، ويُلاحظ أنّ الجليد تغيّر شكله فقط لكّنه بقي ماءً.

ويُلاحظ أنّ الجليد تغيّر شكله فقط لكّنه بقي ماءً. تُعرّف التغيّرات الفيزيائية للمادة على أنّها التحولات التي تحدث شكل، ولون، وحجم المادة عند تعرّضها لظروف معيّنة، حيث إنّ هذا التغيّر لا يُؤثّر في تركيب المادة الداخلي، ففي تجربة الجليد، تتحول قطعة الجليد إلى سائل عند وضعها على النار، وبهذا فإنّ حالته تتغيّر من الصلب إلى السائل، دون أن يتغيّر تركيبه الكيميائي.