ما الفرق بين التغير الكيميائي والتغير الفيزيائي؟ (مع أمثلة)

ما الفرق بين التغير الكيميائي والتغير الفيزيائي؟

إنّ التغيّر الكيميائي (بالإنجليزية: Chemical change) يكون مصحوبًا بتغيّرات على المادة نفسها وينتج من خلاله مادة أو مواد جديدة، وتتميّز المواد الناتجة بامتلاكها خصائصًا مختلفة بشكل ما عن المادة الأصلية كما يصعُب استعادة المادة الأصلية بعد تغيّرها كيميائيًا.^[١]

أمّا التغيّر الفيزيائي (بالإنجليزية: Physical change)، فهو التغيّر الظاهري للمادة، إذ تختلف المادة الناتجة عن الأصلية شكلًا لكنّهما متشابهتين مضمونًا من حيث طبيعة الجسيمات التي تكوّنها وعددها مثلًا، ويمكن استعادة المادة الأصلية من خلال بعض العمليات بشكل أسهل عند حدوث التغيّر الفيزيائي.^[١]

أمثلة على التغيرات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية

من أبرز الأمثلة على التغيرات الكيميائية والفيزيائية ما يأتي: 

أمثلة على التغيرات الكيميائية

من أبرز الأمثلة على التغيّرات الكيميائية ما يأتي:^[٢]

• تفاعل أكسيد الحديد مع الألمنيوم: وهو مثال على التغير في درجة الحرارة، والذي ينتج عنه أكسيد الألمنيوم مصحوبًا بالحرارة، إذ يمكن أن يتم امتصاص أو طرد الحرارة خلال التفاعلات الكيميائية، والشرط الأساسي في تصنيف التغيّر الذي يصاحبه تغيّر في درجات الحرارة على أنّه تغيّر كيميائي هو التسبّب بحدوث تغيّرات على طبيعة المواد المتفاعلة.
• صدأ الحديد: وهو مثال على تغير لون المادة، إذ يتكوّن أكسيد الحديد كمادة جديدة تختلف عن الحديد بخصائصها ولونها.
• تحلّل البيض: الذي ينتج عنه رائحة نفاذة (رائحة البيض الفاسد).
• ترسيب كربونات الباريوم في تفاعلات أيونات الباريوم وأيونات الكربونات: يعد تكوّن مواد راسبة أثناء التفاعلات من أهم أمثلة التغيّرات الكيميائية التي يمكن ملاحظتها بالعين.
• انبعاث غاز أكسيد الكربون عند تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع كربونات الصوديوم: إذ إن تشكل غاز متصاعد أو تشكّل فقاعات من التغيّرات المصاحبة لعدد كبير من التفاعلات الكيميائية.

أمثلة على التغيرات الفيزيائية

من أبرز الأمثلة على التغيّرات الفيزيائية ما يأتي:^[٢]

• حف وصقل الخشب: إذ يظهر تغيّر الملمس وهو إحدى التغيرات الفيزيائية في عمليات حف وصقل الخشب، ويؤدي ذلك إلى ظهور الخشب بمظهر مختلف مع بقاء مكوّناته كما هي.
• طلاء المركبات: يُعد تغيّر اللون الناتج عن الطلاء مثلًا دون حدوث تفاعل كيميائي أحد الأمثلة على التغيّرات الفيزيائية.
• تغيّر درجة حرارة المادة: تغيّر حالة المادة بسبب اختلاف درجة الحرارة هو تغيّر فيزيائي، وليس بالضرورة أن يتم ملاحظة التغيّر بالعين إنما يمكن ذلك من خلال جهاز معيّن أو من خلال اللمس.
• طي الورق: يعد تغيّر شكل المادة إحدى التغيرات الفيزيائية، ولا يعني تغيّر أيّ من مكوّناتها، فمثلًا يمكننا طيّ ورقة فذلك لا يُغيّر من تركيبها الكيميائي أبدًا.
• ذوبان الجليد: حالات المادة ثلاث؛ صلبة، سائلة وغازيّة، ويُعد التحوّل من حالة إلى أخرى تغيّرًا فيزيائيًا.

دلائل على حدوث التغيرات الكيميائية والفيزيائية

يمكن الاستدلال على حدوث التغيرات الكيميائية والفيزيائية كما يأتي:

دلائل التغيرات الكيميائية

يمكن معرفة التفاعل الكيميائي من خلال بعض الأدلة، ولا يُشترط توافرها جميعًا في نفس التفاعل، ومنها:^[٣]

• ظهور مواد جديدة كنواتج لتفاعل كيميائي، تتميّز بخصائص مختلفة تمامًا عن المتفاعلات.
• تصاعد غاز أو تشكّل فقاعات.
• ظهور روائح مميّزة.
• تغيّر لون المواد المتفاعلة.
• ظهور صوت.
• ظهور وميض ضوء.
• طرد أو امتصاص الحرارة مما يؤثر على المحيط.
• تكوّن رواسب.
• صعوبة إعادة المادة إلى وضعها الأصلي.

دلائل التغيرات الفيزيائية

يمكن معرفة التفاعل الفيزيائي من خلال بعض الدلائل والتي لا يُشترط توافرها جميعًا وهي:

• تغيّر حالة المادة دون تغيّر خصائصها، كالانصهار.^[٣]
• تغيّر الشكل الخارجي للمادة.^[٤]
• حدوث تغييرات في الحجم.^[٤]
• سهولة إعادة المادة لوضعها الأصلي.^[٤]

بماذا تتشابه التغيرات الكيميائية والفيزيائية؟

على الرغم من الاختلافات العديدة بين التغيرات الكيميائية والفيزيائية إلا أنها تلتقي بنقطة مشتركة، وهي تغيّر الخصائص الفيزيائية للمواد عند حدوث التغيّرات هذه بنوعيها،^[٥] ومن الأمثلة الواضحة على ذلك ذوبان الملح الذي يظهر فيه التغيّر الفيزيائي من خلال تغيّر حالة المادة من الصلبة إلى السائلة، إلا أنّه في الواقع تغيّر ينتج عنه تغيير كلّي في طبيعة الملح كمادة تفاعلت مع الماء لإنتاج أيونات الكلور وأيونات الصوديوم الذائبة، والتي تختلف كلّيًّا عن الملح بحالته الصّلبة المعروفة، وإذابة القهوة مثلًا ينظر إليها على أنها تغير فيزيائي لإمكانية إعادة المادة إلى وضعها الأصلي بوسائل فيزيائية، إلا أنه يرافقها تغيّرات في الطاقة؛ امتصاص أو طرد، لذلك ينظر إليها البعض على أنها تغير كيميائي للمادة نتيجة تغير خصائصها.^[١]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت} "Identifying physical and chemical changes", education.vic, 05/09/2018, Retrieved 03/06/2021. Edited.
2. ^ ^{أ ب} Mandeep Sohal (22/08/2020), "Chemical Change vs. Physical Change", libretexts, Retrieved 03/06/2021. Edited.
3. ^ ^{أ ب} Anne Marie Helmenstine (01/04/2021), "Examples of Physical Changes and Chemical Changes", thoughtco, Retrieved 03/06/2021. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت} "2.8 Physical Change", flexbooks, 19/06/2019, Retrieved 03/06/2021. Edited.
5. ↑ "Difference Between Physical and Chemical Change", byjus, Retrieved 03/06/2021. Edited.