الفرق بين التغير الكيميائي والتغير الفيزيائي

الفرق بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي

يمكن تعريف التغير الكيميائي على أنه تغير في تركيب المادة بعد حدوث التفاعل أو تعرّضها لمؤثر معين، أما التغير الفيزيائي فهو رد فعل يظهر على المادة ولا يغير من تركيبتها ويبدو كاختلاف بسيط على مظهر المادة مثل تغير الشكل أو الرائحة، لذا فإن الفرق بين التغير الكيميائي والتغير الفيزيائي يكمن في تغير تركيب المادة.

التغير الفيزيائي

يؤثر التغير الفيزيائي على حالة المادة ومظهرها الخارجي بحيث يكون التأثير ماديًا، ولا يحدث أي تغييرًا في التركيب الجزيئي أو الذري للمادة، إذ يكون العنصر أو المادة بنفس التركيب الجزيئي والصيغة الكيميائية قبل وبعد حدوث التأثير الفيزيائي، فعلى سبيل المثال يتحول الماء نتيجة الظروف الحرارية المختلفة إلى حالات عديدة هي السائلة، الصلبة والغازية، وفي جميع الحالات يبقى بالصيغة الكيميائية H2O، ولكنه يكون مختلفًا في شكله وحالته المادية.

التغير الكيميائي

في الغالب يكون التغير الكيميائي لا رجوع فيه، بحيث لا يمكن استعادة المواد الأولية التي كانت موجودة قبل التفاعل، وذلك لأن التغير الكيميائي يعمل على تغيير ترتيب ذرات المادة أو تغيير تركيبها وخصائصها الكيميائية، وتوجد عدة دلالات لحدوث التفاعل الكيميائي ، الذي يؤدي إلى تكوين مادة جديدة، ومن أمثلة ذلك تشكّل الصدأ على مادة الحديد.

حالات المادة الفيزيائية

يشار إلى الحالة التي تكون عليها المادة وكيف تتصرف عند وضعها في حيز معين إلى الحالة الفيزيائية للمادة، وتعبر الحالة عن كيفية ارتباط جزيئات المادة ببعضها، وفي علم الكيمياء يتم تصنيف حالات المادة إلى صلبة، سائلة وغازية، بحيث توصف المادة الصلبة على أنها الحالة التي تحافظ فيها المادة فيها على شكلها الثابت، أما الحالة التي تكون فيها المادة رطبة وتحافظ على حجمها فقط دون شكلها فهي الحالة السائلة للمادة، وفي الحالة الغازية فهي وصف للمادة التي بإمكانها التغيير من حجمها وشكلها معًا.

أشكال تغير الحالة الفيزيائي

التغير بين المواد السائلة والصلبة

تتغير المواد بين الحالة الصلبة والسائلة بعمليتين هما:

• التجميد: تعمل عملية التجميد على تحويل المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة عن طريق فقد جزيئات السائل للحرارة، ومن الأمثلة عليها تحوّل الماء السائل إلى جليد.
• الذوبان:هي العملية التي تتحول فيها المادة الصلبة إلى سائلة عن طريق زيادة درجة الحرارة، وهي عملية معاكسة للتجميد، ومن الأمثلة عليها تحول الجليد إلى ماء سائل.

التغير بين المواد السائلة والغازية

تتغير حالات المواد السائلة إلى غازية والعكس بعمليات عديدة وهي:

• التبخير: هي الحالة التي يتم فيها رفع درجة حرارة السائل ليصل إلى الغليان، مما يؤدي إلى تكون فقاعات من البخار داخل الماء المغلي، ومع استمرار رفع درجة الحرارة تكتسب هذه الفقاعات طاقة كافية للتغلب على قوى الجذب والتحرر من السائل والخروج منه على شكل بخار.
• التبخر: هو العملية التي يحدث فيها تحول السائل إلى غاز قبل الغليان، بحيث تكون الجزئيات الموجودة على السطح المكشوف للسائل قادرة على الهروب خارج السائل والتبخر إلى الهواء المحيط.
• التكاثف: هو عملية تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، وتحدث عند اصطدام الغاز المتبخر بسطح بارد، بحيث تفقد ذرات الغاز جزء من حرارتها عند اصطدامها بالسطح البارد مما يفقدها الطاقة على الحركة بحيث تصبح غير قادرة على التغلب على قوى الجذب وتشكل قطرات من السائل على السطح البارد.

التغير بين المواد الصلبة والغازية

يحدث التغير بين المواد الصلبة والغازية بعمليتين رئيسيتين هما:

• التسامي: هي العملية التي تتحول فيها المادة الصلبة إلى غاز مباشرة، وتحدث عندما تتعرض المادة الصلبة إلى طاقة كافية للتغلب على قوى الجذب بين الجزيئات كليًا لتتحول إلى مادة غازية.
• الترسيب: هي عملية عكسية للتسامي، وتعبر عن تحول المادة الغازية إلى صلبة دون المرور بالحالة السائلة، ومن الأمثلة عليها تحول البخار عند اصطدامه بسطح شديد البرودة إلى بلورات ثلجية صغيرة.

كيفية التعرف على التغيير الكيميائي

يشتمل التغيير الكيميائي على تغير في طبيعة المواد المتفاعلة وتكوين مواد جديدة مختلفة، كما يمكن الاستدلال على حدوث التغيير الكيميائي من خلال تغير الرائحة أو اللون أو ظهور غاز أو راسب، وغالبًا لا يمكن استعادة المادة الأصلية بعد حدوث التغير الكيميائي عليها.

الخلاصة

يؤدي التغيير الكيميائي للمادة إلى حدوث اختلاف في تغيير التركيب الكيميائي للمادة، أم التغيير الفيزيائي فيكون التغيير فيه في شكل المادة أو حجمها مع ثبات تركيبها الكيميائي.