لخص لماذا يجب على الكيميائيين ان يدرسوا التغيرات ؟ لا شك أن علم الكيمياء هو أحد فروع العلوم الطبيعية التي يقوم بدراستها الطلاب في المراحل العمرية المختلفة في المدارس بداية من المرحلة الابتدائية إلى المرحلة الثانوية، فأغلب المواد المتواجدة حولنا في الطبيعة يحدث لها تغيرات كيميائية لذلك يحرص المتخصصين في مجال علم الكيمياء على دراسة هذه التغيرات التي تطرأ على المادة، ولكن لماذا يهتم الكيميائيين بدراسة تلك التغيرات؟
لخص لماذا يجب على الكيميائيين ان يدرسوا التغيرات
تتداول الكثير من التساؤلات على محركات البحث الإلكترونية من الطلاب ودارسي علم الكيمياء عن إجابة تلخيصية لسؤال لماذا يجب على الكيميائيين أن يدرسوا التغيرات الكيميائية التي تطرأ على المادة؟ ولعلنا نوضح لكم الإجابة من خلال الآتي.
- فيجب على الكيميائيين أن يدرسوا التغيرات لأن تلك التغيرات التي تراها بعينك يكون ما ورائها عبارة عن مجموعة من التغيرات الأصلية التي لا ترى بالعين المجردة.
- فيقوم إذن الكيميائيين بدراسة هذه التغيرات والخواص التي تتميز بها المادة تحت جهاز الميكروسكوب.
- فجميع التغيرات التي تطرأ على أي مادة من المواد المتواجدة في الطبيعة مما حولنا ما هي إلا تراكيب لها خواص تميز كل مادة عن المادة الأخرى.
ما هو التغير الكيميائي
إن التغير الكيميائي هو عبارة عن عملية تتحول فيها خواص المادة وتركيباتها إلى خواص وتركيبات أخرى، ولعل هذا يتضح من مثلا في صدأ الحديد، وهو أشهر أمثلة التغير الكيميائي.
- فيمكننا القول بأن التغير الكيميائي عبارة عن تفاعل كيميائي، ولكن تتم فيه إعادة ترتيب الذرات بشكل آخر عما هي عليه.
- ومن المعروف عن التغير الكيميائي أنه لا يمكن بعد حدوثه أن تعود المادة إلى حالتها الأصلية التي كانت عليها.
- فما يحدث أثناء عملية التغير الكيميائي هو تغير في طاقة المجموعة الذرية للمادة كاملة.
- ومن أشهر طرق التغير الكيميائي، هي التغير الكيميائي الطارد للحرارة Exothermic reaction.
- والطريقة الأخرى للتغير الكيميائي هي التغير الماص للحرارة Endothermic reaction.
أنواع التغير الكيميائي
للتغير الكيميائي للمادة ثلاثة أنواع، هما: التغيرات الكيميائية غير العضوية والتغيرات الكيميائية العضوية والتغير البيو كيميائي، ولعلنا نتناول تلك الأنواع من التغيرات الكيميائية من خلال النقاط التالية.
التغيرات الكيميائية غير العضوية
- التغيرات الكيميائية غير العضوية هي عبارة عن تفاعلات كيميائية لا تتكون من عنصر الكربون.
- على سبيل المثال: خلط كلا من الأحماض والقواعد، والتفاعلات الأكسدة والاختزال، وتفاعلات الأكسدة.
التغيرات الكيميائية العضوية
- أما عن التغيرات الكيميائية العضوية فهي تفعالات تحتوي على عنصري الكربون والهيدروجين.
- وعلى سبيل المثال: تكسير الأربطة بالنفط الخام، تفاعلات البلمرة، تفاعلات إضافة مجموعة مثيل (methylation)،و تفاعلات الهلجنة (halogenation).
التغيرات البيو كيميائية
- إن التغيرات الكيميائية البيو كيميائية هي عارة عن تفاعلات عضوية، ولكنها تتم داخل خلايا وأجهزة جسم الكائنات الحية.
- تتمثل التغيرات الكيميائية البيو كيميائية في تفاعلات الإنزيمات والهرمونات بجسم الكائنات الحية.
- ومن أمثلة التغيرات البيو كيميائية: عملية التخمّر، عملية التمثيل الضوئي والهضم، دورة كريبس (Krebs cycle)، تثبيت النيتروجين.
طرق التعرف على التغير الكيميائي
هناك بعض الأساليب والطرق التي من خلالها يمكنك أن تتعرف على التغير الكيميائي، فإذا كنت ترغب في التعرف على التفاعلات والتغيرات الكيميائية يمكنك متابعة النقاط التالية.
- تغير درجة الحرارة المادة من درجة درجة حرارة مرتفعة إلى درجة حرارة منخفضة أو العكس تعد من أبرز الطرق التي تثبت التغير الكيميائي للمادة.
- التغيير في تركيب المادة بشمل عام يدل على وجود تغيرات كيميائية طرأت على المادة.
- ومن ضمن علامات وجود التغير الكيميائي هي تغيير رائحة المادة إلى رائحة مميزة عكس مادة كان عليه.
- أيضا يعد تغيير لوم المادة إلى لون آخر من ضمن علامات التغير والتفاعل الكيميائي، والجدير بالذكر أنه من أبرز التغيرات الكيميائية من خلال الألوان تتضح في تفاعلات الفلزات الانتقالية transition metals.
- هناك تفاعلات كيميائية في المحاليل السائلة ينتج عنها حدوث فقاعات غازية.
- قد يشير التغير الكيميائي أيضا إلى تكوّن راسب من تفاعل كيميائي معين، ولاسيما تتضح في المواد الصلبة التي تترسب في محلول سائل.
- ولا شك أن هناك تفاعلات كيميائية ينتج عنها حدوث ضوء واضح أثناء إجرائها في المعامل الكيميائية المخصصة لها.
أمثلة على التغييرات الكيميائية
وبعد أن توصلنا إلى أنه يجب على الكيميائيين أن يدرسوا التغيرات لأن تلك التغيرات التي تراها بعينك يكون ما ورائها عبارة عن مجموعة من التغيرات الأصلية التي لا ترى بالعين المجردة، وتصولنا إلى أنواع التغيرات الكيميائية المختلفة، وكيفية التعرف على التغير الكيميائي للمادة، علينا أن نطلع على مجموعة من أبرز الأمثلة على التغيرات والتفاعلات الكيميائية.
- صدأ الحديد واحد من أبرز الأمثلة المتداولة عن التغيرات الكيميائية، فيحدث هذا التفاعل بسبب عملية الأكسدة Oxidization التي من خلالها يكتسب التفاعل الكيميائي جزئ أكسجين، وينتج صدأ الحديد من ثلاثي أكسيد الحديد المائي (FeO3.3H2O).
- وكما علمنا بأن التغير الكيميائي للمادة بعد عملية التفاعل لا يمكن من خلاله أن تعود المادة إلى ما كانت عليه قبل التفاعل، فأيضا لا يعود الحديد بعد الصدأ إلى حالته الأصلية.
- عملية التنفس، وتعد من أبرز التغيرات الكيميائية التي من خلالها يتحول غاز الأكسجين في جسم الإنسان إلى غاز ثاني أكسيد الكربون والماء.
- تعد عملية البناء الضوئي من ضمن الأمثلة المباشرة على التغيرات الكيميائية، فيتحول غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود داخل النباتات، إلى غاز الأكسجين، وهي عكس عملية التنفس عند الإنسان والحيوان.
- وعملية احتراق الخشب، وهي عملية يتحول فيها الخشب إلى رماد، ويتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2)، ولا يمكن أن يعود الخشب كما كان عليه في السابق بحالته الأصلية لأنه أصبح في تلك الحالة رمادا.
- من ضمن الأمثلة على التغيرات الكيميائية هي حدوث حالة من التأكسد في الطبقة الخارجية لثمرة التفاح أو الموز المكشوفة، فتتغير لونها الناضج إلى لون مائلا للسواد، فتتفاعل الإنزيمات الخاصة بالثمار مع غاز الأكسجين المتواجد في الهواء الجوي وينتج عنها هذا التغيير.
-
عملية تحلل النفايات من التغيرات الكيميائية التي تتحلل فيها المواد العضوية إلى غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) أو الميثان (CH4).
- عملية الكرملة، وهي التي يتم فيها تسخين السكر الجاف على لهب للحصول على سائل الكراميل.
- تحدث التغيرات الكيميائية أيضا في الحليب، فبمجرد أن يتحول سكر اللاكتوز الحلو إلى حمص اللاكتيك يصبح الحليب فاسدا.
- عند إشعال عود الثقاب ينتج عنه حرارة ويتصاعد غاز، وهذه العملية من أشهر الأمثلة على التغير الكيميائي.
- عملية الهضم تعد أيضا من التغيرات الكيميائية الملحوظة، فيتم تحويل الطعام فيها عن طريق كسر الروابط الإنزيمية لتصبح سهلة الامتصاص.
- وفي الألعاب النارية خاصة يحدث التغير الكيميائي على أكثر من وجه، فينتج عن هذه المادة الصلبة صوت، وضوء، ورائحة نفاذة وتغير في درجة الحرارة.
يسعدنا أنضمامكم لنا 🤩👇
https://t.me/school_ksa
