ما هي التغيرات الفيزيائية والكيميائية التي تطرأ على المادة؟

إذا كان علم الكيمياء هو العلم الذي يختص بدراسة خواص المادة والتغيرات التي تطرأ عليها، فيا ترى كيف نلاحظ تلك التغيرات؟ وما هي أنواعها؟.

لمعرفة هذه التغيرات وأنواعها نقوم أولاً بعمل التجارب الفيزيائية التالية:

تجربة 1: يلاحظ انصهار قطعة الثلج إلى ماء بفعل التسخين البسيط. ويتحول الماء إلى ثلج مرة أخرى بفعل التبريد.

تجربة 2: يلاحظ اختفاء جزيئات الملح في الماء، وعند التسخين يتبخر الماء وتبقى مادة صلبة لها نفس خواص ملح الطعام من لون وطعم. ولو وزن الملح قبل وبعد التبخر لوجدناه ثابتاً.

تجربة 3: يتوهج سلك البلاتين مع احمرار لونه بالتسخين الشديد ويعود إلى حالته الطبيعية (الأولى) بمجرد إبعاد اللهب عنه؛ أي بزوال الحرارة الناتجة عن التسخين.

تجربة 4: يلاحظ أنه لا تنجذب برادة الحديد أو المسامير الصغيرة لسلك الحديد الصلب في المرة الأولى إلا بعد اكتسابه للخاصية المغناطيسية في المرة الثانية وذلك بدلكه مع المغناطيس. ويلاحظ في المرة الأخيرة لا تنجذب إليه البرادة وذلك عند طرقه. كما أن وزن السلك لم يتغير قبل اكتسابه للمغنطة ولا بعدها.

نستنتج من ذلك، أن التغيرات التي طرأت على المواد هي تغيرات في مظهرها أي في حالتها (صلبة - سائلة - غازية) ولونها وطعمها وخاصية المغناطيسية دون أن يتغير تركيبها أو وزنها، وهي غالبا ما تزول بزوال المؤثر. وهذه الأنواع من التغيرات هي ما يطلق عليها اسم "التغير الفيزيائي".

تعريف التغير الفيزيائي للمادة:

هو التغير الذي يطرأ على المظهر الخارجي للمادة. دون أن يحدث تغييرا في خواصها ومكوناتها أو وزنها. وغالبا ما يزول بزوال المؤثر.

بعد أن عرفنا التغيرات الفيزيائية كإحدى التغيرات التي تطرأ على المادة، فهناك تغيرات كيميائية تطرأ على المادة. ولمعرفة هذه التغيرات الكيميائية نقوم بعمل التجارب التالية:

تجربة 1: يلاحظ تحول قطعة الورق أو الخشب عند حرقها إلى مواد أخرى لا تعود إلى حالتها الأولى عند إبعاد اللهب عنها.

تجربة 2: يشتعل عود الثقاب كليا متحولاً إلى مادة سوداء اللون تختلف في الخواص عن عود الثقاب في الحالة الأولى، كما أن وزن المادة السوداء تختلف في الوزن مع عود الثقاب في الحالة الأولى.

تجربة 3: عند وضع قطعة من الخارصين في أنبوب اختبار به سائل من حمض الهيدروكلوريك المخفف، يلاحظ اختفاء قطعة الخارصين تدريجياً إلى أن تزول ويتكون غاز يشتعل بفرقعة عند تقريب الشظية المشتعلة منه.

تجربة 4: عند إضافة محلول من كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) إلى محلول نترات الفضة يلاحظ أنه يتكون راسب أبيض من كلوريد الفضة الذي يختلف عن نترات الفضة وكلوريد الصوديوم في الخواص:

كلوريد الصوديوم + نترات الفضة ← نترات الصوديوم + كلوريد الفضة (راسب أبيض)↓

\[\text{NaCl + AgNO$_3$} \rightarrow \text{NaNO$_3$ + AgCl}\]

وعند إضافة أو خلط محلولي كرومات البوتاسيوم وكلوريد الفضة فإنه يتكون راسب أحمر من كرومات الفضة المختلفة عنهما في الخواص:

كلوريد الفضة + كرومات البوتاسيوم ← كلوريد البوتاسيوم + كرومات الفضة (راسب أحمر)↓

\[\text{2AgCl + K$_2$CrO$_4$} \rightarrow \text{2KCl + Ag$_2$CrO$_4$}\]

نستنتج مما سبق، أن جميع المواد المستعملة في التجارب السابقة طرأت عليها تغيرات تختلف عن التغيرات الطبيعية (الفيزيائية). ففي مرة نلاحظ تكون مواد جديدة تختلف عن المواد الأولية في الخواص الفيزيائية والكيميائية وفي الوزن والتركيب الكيميائي، فمثلاً هذه التغيرات تسمى ب "التغيرات الكيميائية للمادة".

تعريف التغير الكيميائي للمادة:

هو تغير يطرأ على جوهر المادة وينتج عنه مواد جديدة تختلف في خواصها العامة ووزنها وتركيبها الكيميائي عن المواد الأصلية لها.

الفرق بين التغيرات الفيزيائية والتغيرات الكيميائية للمادة:

يعد التعرف على الفرق بين كل من التغيرات الفيزيائية والكيميائية أمرا في غاية الأهمية لتجنب الخلط بينهما، والجدول التالي يبين أهم هذه الفروق:

الفرق بين التغيرات الفيزيائية والكيميائية

التغير الفيزيائي	التغير الكيميائي
تغير مؤقت يزول بزوال المؤثر أي المسبب له.	تغير دائم لا يزول بزوال المؤثر.
لا ينشأ عنه تغير في تركيب المادة، فلا يعطي مواد جديدة.	ينشأ عنه تغير في تركيب المادة، فينتج عنه مواد جديدة.
لا يصحبه تغير في الوزن.	قد يصحبه تغير في الوزن.
لا يصحبه انطلاق أو امتصاص الطاقة غالباً (حرارة أو ضوء).	قد يصاحبه انطلاق أو امتصاص طاقة وهي غالبا ما تكون طاقة حرارية.

_________________

المرجع: أ. حمزة الزبير موسى، أ. موسى بحر الدين. (نوفمبر ٢٠٠٦). ملزم الفيزياء والكيمياء للصف الرابع الإعدادي. المنهج الدراسي التشادي. ثانوية المركز الكويتي بأنجمينا.