هل الخليط تغيير فيزيائي؟
الجواب نعم ، الخليط هو شكل من أشكال التغيير المادي.
- حيث يتكون الخليط من دمج أو خلط مادتين أو أكثر دون أي تغيير في طبيعة المواد المختلطة معًا.
- يمكن فصل الخليط بسهولة ويمكن استرجاع المواد المخلوطة وفصلها عن بعضها مرة أخرى.
- في الخليط ، يحدث فقط تغيير فيزيائي ، وهو التغيير في الشكل الخارجي للمادة فقط دون أي تغييرات في التركيب الداخلي للمواد المخلوطة.
- في الخليط ، لا تحدث تغيرات كيميائية في المواد المستخدمة في الخليط ، ولا تتكسر الروابط الكيميائية ، ولا يوجد تغيير في ترتيب الذرات داخل جزيئات المواد ، ولا يتم إنتاج روابط جديدة.
التغيير المادي
التغيير الفيزيائي هو تغيير في مادة ما من شكل إلى آخر دون أي تغيير في تركيبتها الكيميائية أو لونها أو رائحتها أو طعمها.
- مثل تغيير المواد من وإلى الحالة الصلبة والحالة السائلة وحالة الغاز.
- يعتمد انتقال المواد أو تغييرها من حالة إلى أخرى على درجات الحرارة المتغيرة ومستويات الضغط.
- عندما تتغير حالة المادة ، قد يكون مصحوبًا بارتفاع أو نقص في درجة الحرارة ، حيث تزداد الطاقة الحركية لجزيئات المادة أو تنقص أثناء عملية التحول.
أنواع التغيرات الجسدية
تنقسم التغييرات المادية إلى عدة أنواع معروفة مثل
الذوبان والغليان هو تغيير فيزيائي
يُعرّف الذوبان بأنه عملية تحويل مادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.
يُعرَّف الغليان بأنه عملية تحويل مادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
- عند تسخين المادة المجمدة ترتفع درجة حرارتها وتكتسب جزيئاتها طاقة حركية حتى تصل إلى نقطة البداية لمرحلة الاندماج.
- تتغير نقطة الانصهار أو نقطة الغليان للمادة إذا كانت تحتوي على كميات صغيرة من مواد أخرى. أقرب مثال على ذلك هو نقطة انصهار الجليد عند صفر درجة مئوية ، ولكن عند إضافة كمية صغيرة من الملح إلى الجليد ، تتغير نقطة الانصهار.
هناك بعض المواد أو العناصر مثل الغازات (ثاني أكسيد الكربون واليود والنفتالين) التي تتحول مباشرة من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة والعكس بالعكس من الحالة الصلبة إلى الغاز دون المرور بالحالة السائلة. هذا النوع من التغيير الجسدي يسمى (التسامي أو التسامي).
التسامي والترسب هما تغيير مادي
يتم تعريف التسامي على أنه عملية تحويل مادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة دون المرور بالحالة السائلة.
- يتم تعريف الترسيب على أنه عكس عملية التصعيد (الإيداع).
- أقرب مثال على ذلك هو تحويل البخار إلى ثلج على أطراف أوراق النبات.
- أيضا في عمليات (الطلاء بالبخار: فيلم رقيق) ، عندما تتحول المادة الكيميائية من بخار إلى مادة متماسكة وصلبة بشكل مباشر.
التكثيف هو تغيير فيزيائي
يُعرَّف التكثيف بأنه عملية تحويل مادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.
- إذا انخفضت درجة حرارة البخار أو الغاز وأصبحت أبرد بدرجة كافية لتتكثف وتتحول إلى حالة سائلة.
- تحدث عملية التكثيف بسبب زيادة برودة (جزيئات) البخار أو الغاز ، وتفقد جزءًا من طاقتها الداخلية ولا تستطيع البقاء بعيدًا ، فتتجمع وتتحد مع بعضها البعض لتتحول إلى سائل.
- أولى الأمثلة على تكثف بخار الماء هي السحب التي تدفعها الرياح. عندما تمر في درجات حرارة منخفضة ، يتكثف بخار الماء ويسقط المطر.
التجميد هو تغيير جسدي
يعرف التجميد بأنه عملية تحويل مادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة.
- عندما ترتفع درجة حرارة السائل وتصبح أكثر برودة بما يكفي للتجميد.
- حيث تفقد السوائل (الجزيئات) المزيد من الطاقة وتتغلب قوى الجذب فيما بينها على حركاتها العشوائية وتتحول جزيئات المادة في الحالة الصلبة إلى بلورات.
- أبسط مثال على التجميد هو وحدة التجميد في الثلاجات ، حيث تقوم بعملية تغيير فيزيائي (تجميد أو تجميد).
التبخر هو تغيير فيزيائي
يوجد تغيير فيزيائي يسمى (التبخر) ويتم تعريفه بنفس تعريف الغليان ، ولكن أثناء عملية الغليان ، تحتاج المواد السائلة إلى مصدر حرارة مثل اللهب وعندما ترتفع درجة الحرارة تصل إلى نقطة الغليان ثم تتحول إلى بخار أو غاز.
- تؤدي زيادة الحرارة إلى زيادة درجة حرارة السائل حتى يصل إلى نقطة البداية في مرحلة الغليان ، ثم تبتعد جزيئات المادة عن بعضها تمامًا ، وتتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية أو البخار.
- بينما تحدث عملية التبخر دائمًا في أي درجة حرارة ، إلا أن هناك فرقًا بين معدل تبخر كل مادة.
- لذلك يمكن أن تحدث عملية التبخر في درجة حرارة الغرفة أو عندما تجد بخار الماء موجودًا على الأسطح والزجاج.
تغيير يحدث في شكل ومظهر المادة
لا تسبب التغيرات الفيزيائية أي تغيير في تكوين المادة أو تكوينها الأساسي ، لكن التغيير يصبح في الشكل الخارجي والمظهر الناتج فقط عن التغير في درجات الحرارة ومعدلات الكثافة والضغط في جزيئات المادة.
مثل الماء ، يتغير من شكل إلى آخر ومن حالة إلى أخرى ، لكن تكوين جزيئاته يظل كما هو ولا يتغير (H2O).
- تتطلب التغييرات الفيزيائية وجميع عمليات التحويل طاقة ليتم تنفيذها ، أو يتم إطلاق الطاقة أثناء تنفيذها ، وهي (الطاقة الحرارية).
- يعمل التغيير الفيزيائي على (جسيمات المادة) ، وهو العنصر الأساسي في حدوث ظاهرة التجميد والذوبان والغليان والتبخر.
- بالنسبة للمعادن مثل الحديد والذهب والفضة والنحاس ، تتبلور الذرات وترتب في أشكال محددة أو ترتيب معين يسمى (التركيب البلوري في حالات المواد الصلبة).
- إن الذرات الموجودة في التركيب البلوري هي التي تنتج طاقة الحركة (الاهتزازات) والتي يتم من خلالها تحديد درجات حرارة عمليات الذوبان والغليان.
تغير كيميائي
التغيير الكيميائي هو التغيير الذي يحدث عندما تتحد مادة مع أخرى لتشكيل مادة جديدة ، ويسمى (التركيب).
التغيير الناتج عن التحلل الكيميائي لمادة ما إلى مواد مختلفة وهو ما يسمى (تفاعلات كيميائية) وفي كثير من الحالات لا يمكن عكسه إلا من خلال تفاعلات كيميائية أخرى.
- تنتج بعض التفاعلات الكيميائية حرارة تسمى (التفاعلات الطاردة للحرارة).
- تحتاج بعض التفاعلات الكيميائية الأخرى إلى حرارة وتسمى (تفاعلات ماصة للحرارة).
- التغييرات الكيميائية تغير تكوين جزيئات المادة وتعيد ترتيبها مرة أخرى ، وفي معظم الحالات لا يمكن عكس التغيير أو فصل المواد مرة أخرى.
التغيير الفيزيائي والكيميائي للأطفال
حسنًا ، سنبسط عمليات التغيير الفيزيائي والكيميائي حتى يتمكن الأطفال من فهمها:
- يمكن أن تمثل التغيير المادي في صناعة (الآيس كريم) وعندما تعمل الأم على صنع قوالب الآيس كريم بالبسكويت لأطفالها في المنزل.
- بعد إحضار المكونات المستخدمة في صنع الآيس كريم والبسكويت ، يتم تحضير الخليط وتحضيره ووضعه في المبرد للتجميد وهي مرحلة تحويل المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة.
- يحدث الذوبان بعد خروج الآيس كريم من المبرد وتعرضه لدرجة حرارة عالية ويبدأ في الذوبان.
- أما الغليان والتبخر فيحدثان عند غليان كمية من الماء أو السائل على النار.
- يمكن أن تمثل تغير كيميائي في بعض الأشكال ، مثل:
- يحدث صدأ الحديد من تفاعل الحديد مع الأكسجين في الهواء.
- أو عند احتراق مجموعة صغيرة من الخشب أو الورق ، يلاحظ غاز ثاني أكسيد الكربون على شكل دخان قاتل ، وعندما ينتهي ، يترك الرماد الناتج عن عملية الاحتراق.