الإختلاف بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي
يُعرَّف التغير الكيميائي بأنه نوع من التغير يطرأ على تركيب المادة نتيجة حدوث تفاعل كيميائي أو تعرّضها لمؤثر معين. بينما يُعرف التغير الفيزيائي كمظهر من مظاهر المادة الذي لا يؤثر على تركيبتها. يظهر التغير الفيزيائي عادةً كاختلافات بسيطة على شكل المادة أو خصائصها مثل الشكل أو الرائحة. لذلك، يمكن القول بأن الفرق الأساسي بين التغير الكيميائي والتغير الفيزيائي يكمن في تأثيرهما على التركيب الجزيئي للمادة.
التغير الفيزيائي
التغير الفيزيائي يؤثر على حالة المادة ومظهرها الظاهري، بحيث يبقى التركيب الجزيئي والذهني للعنصر أو المادة كما هو دون تغيير. بعكس التغير الكيميائي، يظل الماء، مثلاً، محافظاً على صيغته الكيميائية H2O في جميع حالاته: سائلة، صلبة، وغازية، مع اختلاف حالته الفيزيائية وشكله.
التغير الكيميائي
عادةً ما يكون التغير الكيميائي غير قابل للعكس، مما يعني أنه لا يمكن استعادة المواد الأصلية التي تواجدت قبل التفاعل. يتميز التغير الكيميائي بإعادة ترتيب ذرات المادة وتغيير تركيبتها وخصائصها. توجد العديد من العلامات التي تشير إلى حدوث تفاعل كيميائي، مثل تكوّن مادة جديدة، كما هو الحال مع تشكّل الصدأ على الحديد.
حالات المادة الفيزيائية
تشير الحالة الفيزيائية للمادة إلى كيفية تصرفها في ظروف معينة وكيفية ترابط جزيئاتها. في مجال الكيمياء، تُصنف حالات المادة إلى ثلاثة: صلبة، سائلة، وغازية. تُعرف المادة الصلبة بأنها الحالة التي يحتفظ فيها الشكل الثابت، بينما تُعرَّف الحالة السائلة بأنها الحالة التي يحافظ فيها السائل على حجمه فقط دون شكل محدد. أما المادة الغازية، فهي تتميز بقدرتها على التغيير في كل من الحجم والشكل.
أنواع التغيرات الفيزيائية
التغير بين المواد الصلبة والسائلة
تتحول المواد من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عبر عمليتين رئيسيتين:
- التجميد: هي العملية التي تتحول فيها المادة من سائلة إلى صلبة بفقدان الحرارة، مثل تحول الماء إلى جليد.
- الذوبان: هي العملية التي تتحول فيها المادة من صلبة إلى سائلة بزيادة درجة الحرارة، مثل الذوبان الجليد لتحويله إلى ماء سائل.
التغير بين المواد السائلة والغازية
تتم الانتقال بين الحالة السائلة والغازية عبر عدة عمليات، بما في ذلك:
- التبخير: تحدث عندما ترتفع حرارة السائل حتى يبلغ نقطة الغليان، مما يؤدي إلى تشكل فقاعات بخار داخل السائل المغلي. مع ارتفاع الحرارة، تتمتع هذه الفقاعات بالطاقة اللازمة للتحرر من السائل.
- التبخر: هو التحول من سائل إلى غاز قبل أن يصبح السائل في حالة غليان، حيث يمكن للجزيئات الموجودة على السطح الهروب والتبخر.
- التكاثف: هو تحول الغاز إلى سائل عندما يتعرض لسطح بارد، حيث تفقد ذرات الغاز جزء من حرارتها، مما يجعلها غير قادرة على التغلب على قوى الجذب وتتشكل قطرات السائل.
التغير بين المواد الصلبة والغازية
تتحقق التغيرات بين المواد الصلبة والغازية عبر عمليتين رئيسيتين:
- التسامي: هو العملية التي تتحول فيها المادة الصلبة مباشرة إلى غاز، عندما تتعرض لطاقة كافية للتغلب على قوى الجذب بين جزيئاتها.
- الترسيب: هو عملية عكسية للتسامي، حيث تتحول المادة الغازية إلى صلبة دون المرور بحالة السائلة. من الأمثلة على ذلك تحول البخار عند ملامسته لسطح بارد إلى بلورات ثلجية صغيرة.
كيفية التعرف على التغيير الكيميائي
يُظهر التغيير الكيميائي تغييرات في طبيعة المواد المتفاعلة وتشكّل مواد جديدة. يمكن الاستدلال على حدوث تغيير كيميائي من خلال مجموعة من العلامات، مثل تغيّر اللون أو الرائحة، أو ظهور غاز أو راسب. وغالباً ما يكون من الصعب أو المستحيل استعادة المادة الأصلية بعد تطبيق التغيير الكيميائي.
الخلاصة
يؤدي التغيير الكيميائي إلى تعديل التركيب الكيميائي للمادة، في حين يحدث التغيير الفيزيائي كتحول في شكل المادة أو حجمها مع بقاء تركيبتها الكيميائية على حالها.