حدد علامات حدوث التغير الكيميائي

تخضع أي مادة لمجموعة من التغيرات الكيميائية والتي نلاحظها من خلال العلامات التي تدل عليها، ونحن في الفقرات التالية سوف نتعرف على التغير الكيميائي والفيزيائي والفرق بينهم وأسباب حدوث تلك التغيرات الكيميائية.

حدد علامات حدوث التغير الكيميائي

 حدد علامات حدوث التغير الكيميائي

• من أهم العلامات التي تدل على حدوث تغير كيميائي في المادة هي تغير اللون.
• خروج رائحة كريهة وغير مقبولة.
• حدوث تغير في درجة الحرارة.
• تتكون الفقاعات ويحدث تطور للغاز.
• يتم تكوين راسب من مادة صلبة.

ما هو سبب حدوث التغير الكيميائي؟

• تم تعريف التغير الكيميائي بأنه عملية يحدث فيها إعادة ترتيب لذرات المادة الواحدة أو أكثر من مادة أو دمجهم مع بعضهم البعض من أجل تكوين مادة جديدة، وتتميز تلك المادة بتركيبها الكيميائي المختلف.
• يطلق على التغير الكيميائي اسم التفاعل الكيميائي ويحدث فيه إعادة ترتيب لذرات المادة ولا ترجع فيه إلى حالتها الأصلية.
• نتمكن من ملاحظة التغير الكيميائي الذي يطرأ على المادة من خلال ما يلي:

1. يحدث تغير في درجة الحرارة وبالتالي يتبعه تغير في الطاقة حيث يمكن قياسه.
2. بعض التفاعلات الكيميائية تنتج أثناء تعرض مواد التفاعل للضوء.
3. التفاعلات الكيميائية التي تحدث ينتج عنها غازات وتظهر على شكل فقاعات في المحلول السائل.
4. هناك مجموعة من التفاعلات الكيميائية ينتج عنها أجسام صلبة قد تكون معلقة في المحلول أو يحدث لها ترسب بعد مرور فترة من الزمن.
5. التغير الذي يحدث في اللون من العلامات الجيدة التي تدل على حدوث التغير الكيميائي، وخاصةً في حالة تواجد الفلزات الانتقالية التي تعمل على إنتاج بعض الألوان.
6. هناك أنواع من التفاعلات الكيميائية تعمل على خروج روائح متطايرة ومميزة.
7. يحدث تغير في التركيب حيث أنه أثناء عملية الاحتراق ينتج عنها رماد، وأيضاً يحدث تغير في لون الطعام عند تعرضه للتعفن.

من المحتمل أن تحدث التغيرات الكيميائية دون ملاحظة هذه العلامات ومثال على ذلك: عملية صدأ الحديد هي عملية مستمرة تنتج عنها الحرارة وتغير في اللون ولكنها تأخذ وقت طويل حتى تظهر تلك الأعراض.

شروط حدوث تفاعل كيميائي

تتم التفاعلات الكيميائية في كل مكان من حولنا ولكنها تحتاج إلى ظروف معينة من أجل إتمام تلك العملية وتختلف بالطبع من تفاعل إلى وهي:

• الحرارة: الكثير من التفاعلات تحتاج إلى مصدر للحرارة من أجل أن تحدث ويطلق عليها تفاعلات ماصة للحرارة، ومن أحد أشهر أنواع التفاعلات التي تحتاج إلى حرارة هي تفاعل الاحتراق.
• الأكسجين: يعتبر وجود الأكسجين هام وشرط أساسي من أجل حدوث تفاعل الاحتراق.
• الضوء: هو أحد أنواع الطاقة التي من المحتمل أن تحتاجها التفاعلات الكيميائية مثل النباتات، والتي تحصل على طاقتها من خلال الضوء الذي تستمده من أشعة الشمس للقيام بعملية التمثيل الغذائي( وتعرف بأنها تفاعل كيميائي بين غاز ثاني أكسيد الكربون والماء ليتم تكوين الجلوكوز والأكسجين)
• الضغط : هناك بعض التفاعلات التي قد تحتاج إلى ضغط عالي حتى تتم مثل عملية إنتاج غاز الأمونيا التي تنتج من تعرض الهيدروجين والنيتروجين إلى ضغط عالي.
• العوامل الحفازة: هناك بعض التفاعلات التي تحتاج إلى مادة تزيد من سرعة التفاعل وتقلل من طاقة التنشيط، وتبقى تلك المواد المحفزة كما هي بعد انتهاء التفاعل.

أمثلة على التغير الكيميائي

• صدأ الحديد هو ناتج من تفاعل كيميائي لعملية تعرف بالأكسدة أي يحدث في وجود الاكسجين تفاعل للحديد مع الماء وينتج ثلاثي أكسيد الحديد المائي وهو الصدأ.
• وضع البيروكسيد على الجروح.
• احتراق الشموع.
• طهي البيض لأن الطعام عندما يتعرض لدرجات الحرارة العالية تتغير العوامل الكيميائية فيه، فيحدث تأكسد لمضادات الأكسدة ويتغير لونه ورائحته وقوامه بالطبع.
• هضم الطعام أو ما يعرف بعملية التمثيل الغذائي.
• تفاعل الأكسجين والهيدروجين من أجل إنتاج الماء.
• خلط صودا الخبز مع الخل يقوم بإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون حيث يتشكل فقاعة ورغوة على الفور.
• الطعام المتعفن في المنزل واحد من أشهر أمثلة التغير الكيميائي، حيث يحدث له تغير في الرائحة نتيجة تركه بالخارج لمدة طويلة أو وصوله إلى تاريخ انتهاء الصلاحية ينتج عنه رائحة فاسدة، ويكون سببها هو التفاعلات الكيميائية التي تحدث للطعام ويبدأ في التحلل وينتج مواد جديدة لها روائح خاصة بها.
• الألعاب النارية هي أحد أشكال التغير الكيميائي حيث أنها تحتوي على وقود وفي تواجد الاكسجين يحدث الاشتعال وتنتج كمية كبيرة من الطاقة في الهواء، لأن الأكسجين يقوم بتكسير الروابط في ذرات الوقود وبالتالي يشتعل في الهواء.
• تسوس الأسنان هو واحد من التغيرات الكيميائية التي تتعرض لها الأسنان في وجود بيئة حمضية، حيث تصل درجة الحموضة إلى 5.5 تقريباً وهو ما يؤدي إلى تآكل وتسوس طبقة مينا الأسنان.

أنواع التغيرات الكيميائية

• التغيرات الكيميائية الغير عضوية

هي مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي لا تتوقف على تواجد عنصر الكربون.

من أمثلتها خلط الأحماض والقواعد وتفاعلات الأكسدة بما فيها من عملية الاحتراق وأيضاً تفاعلات الأكسدة والاختزال.

• التغيرات الكيميائية العضوية

تم تعريفها بأنها التغيرات في المركبات الكيميائية التي تحتوي على عنصر الكربون وعنصر الهيدروجين.

مثال على ذلك: عملية تكسير الأربطة بالنفط الخام، عملية البلمرة، الهلجنة وإضافة مجموعة الميثيل.

• التغيرات البيوكيميائية

هي التغيرات الكيميائية العضوية التي تتم داخل أجساد الكائنات الحية ويتم التحكم فيها من خلال إفراز هرمونات وإنزيمات معينة.

من أمثلتها: عملية التخمر، تفاعلات دورة الكربون الثلاثية، دورة كربس، عملية التمثيل الغذائي.

الفرق بين التغير الكيميائي والتغير الفيزيائي

• التغير الفيزيائي هو تغيير للخواص الفيزيائية للمادة والتي تشتمل على اللون، الحجم، المظهر، الشكل والحالة، ويحدث هذا دون تغيير في التركيب الجزيئي للمادة.
• نتمكن من عكس التغيرات الفيزيائية من خلال استخدام بعض الطرق البسيطة والسهلة مثل غليان الماء، ذوبان الشمع، تقطيع الأخشاب وذوبان السكر أو الملح في الماء.
• خلال عملية التغير الفيزيائي يحدث إعادة ترتيب للجزيئات ولكن يبقى تركيبها الداخلي ثابت كما هو، بينما في التغير الكيميائي تتحول المادة إلى مادة جديدة ذات خواص مختلفة.
• أشهر أمثلة التغير الكيميائي هي الاحتراق والتمثيل الغذائي بينما التغير الفيزيائي يمثله التكثيف والتبخير والغليان.
• التغير الفيزيائي هو تفاعل عكسي ويحدث لفترة مؤقتة ونتمكن من خلاله استعادة المادة الأصلية بواسطة طرق معينة، بينما التغير الكيميائي هو عبارة عن تفاعل دائم ولا نتمكن من عكسه أو حتى إستعادة المادة الأصلية.
• التغير الكيميائي يعتمد على حدوث تغيرات في الخصائص الكيميائية للمادة، بينما التفاعل الفيزيائي يؤدي إلى تغير في الشكل والحجم والكثافة والمظهر.
• التغير الكيميائي يحدث فيه امتصاص كمية كبيرة من الطاقة وينتج عن التفاعل صوت أو ضوء أو حرارة، بينما التغير الفيزيائي لا يتم فيه امتصاص أي قدر من الطاقة ولا ينتج عنه طاقة.

أمثلة على التغيرات الفيزيائية

• ذوبان مكعبات الثلج.
• كسر الزجاج.
• حدوث تجعد في ورقة من رقائق الألومنيوم.
• القيام بصب الفضة في قالب.
• الماء المغلي.
• عملية تبخير الكحول.
• تمزيق الأوراق ويعتقد البعض أنه غير قابل للعكس فلا نستطيع دمج الورق مرة ثانية، ولكن يعتبر تغير فيزيائي وليس كيميائي لأن التركيب الكيميائي لمادة الورق ثابت ولم يتغير.
• تسامي الجليد الجاف إلى بخار ثاني أكسيد الكربون.