تغییرات به دو دسته شیمیایی و فیزیکی تقسیم بندی میشوند. در تغییرات فیزیکی جنس، ماهیت، ساختار و اجزای تشکیل دهنده مواد تغییر نمیکند و فقط در خواص فیزیکی آنها تغییر ایجاد میشود اما در تغییرات شیمیایی یک ماده با داشتن ترکیب شیمیایی متفاوت به ماده جدیدی تبدیل میشود.
تغییرات فیزیکی
تغییرات فیزیکی به تغییراتی گفته میشود که در آنها مواد با هم ترکیب میشوند اما واکنش شیمیایی بین آنها انجام نمیشود و ماده جدیدی تولید نمیگردد، با این حال ممکن است مواد به دست آمده بعد از تغییر فیزیکی با ماده اولیه تفاوت زیادی داشته باشد. تغییرات فیزیکی ممکن است باعث تغییر شکل، اندازه، رنگ، حجم، ظاهر، حالت مواد (جامد، مایع، گاز) و غیره شوند، مثل زمانی که کاغذ را ریز ریز میکنیم یا برش میزنیم، میلهای را خم میکنیم یا یک ماده را در ماده دیگر حل میکنیم. چون با تغییر فیزیکی ماده جدیدی تولید نمیشود معمولا برگرداندن تغییر به حالت اولیه امکان پذیر است، مثلا اگر شکر را در آب حل کنیم با تبخیر آب، شکر باقی میماند. نمونههایی از تغییرات فیزیکی عبارتند از: ذوب موم، جوشاندن آب، حل کردن شکر در آب، خرد کردن چوب، خرد کردن کاغذ، ذوب یخ، تصعید (تبدیل جامد به گاز) یخ خشک، شکسته شدن لیوان، انجماد آب، بافتن لباس و غیره. شکل زیر سه تغییر فیزیکی را نشان میدهد.
تغییرات شیمیایی
تغییرات شیمیایی به تغییراتی گفته میشود که طی آن یک واکنش شیمیایی در سطح مولکولی مواد رخ داده و ماده جدید و متفاوت از ماده اولیه تولید میشود. تغییر شیمیایی فرآیندی غیرقابل برگشت است. به عنوان مثال، اضافه کردن سرکه به جوش شیرین، تخمیر انگور، پختن غذا، سوختن شمع، اضافه کردن سرکه به جوش شیرین، تخمیر انگور ،زنگ زدن آهن، هضم غذاها، ترش شدن شیر، فاسد شدن مواد غذایی، تغییر رنگ برگها، آب پز کردن تخم مرغ، سوختن سوختها و… . تغییرات فیزیکی به شمار میآیند.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
تغییرات شیمیایی دارای علائم و نشانههایی هستند که در زیر آمده است:
۱-تغییر رنگ
۲- ازاد شدن نور و گرما
۳-تشکیل رسوب
۴- خروج گاز
حال برای هر یک از نشانهها میتوان مثال هایی ارائه داد.
تولید رنگ جدید
کات کبود یک ماده آبی رنگ متبلور CuS -5 Oاست. که مولکولهای آب توسط پیوندهای شیمیایی در داخل کریستال گیر افتاده اند. براي جدا كردن آب تبلور از بلورهاي شفاف و آب و رسيدن بـه گرد سفيد رنگ و غيرمتبلور سولفات مس (CuS) ميتوان مقداري بلور را حـرارت داد تا آب تبلور آن جدا شود. درواقع سولفات مس، یک ترکیب با آب است و نه در محلول در آب. به همین دلیل یک ترکیب شیمیایی به حساب میآید و در شکل زیر نشان داده شده است.
مثال بعدی برای تولید رنگ جدید انداختن میخ آهنی در محلول کات کبود است. یک عدد میخ آهنی را داخل محلول کات کبود یا سولفات مس میاندازیم. آهن عنصر واکنش پذیرتری نسبت به گوگرد است. بنابراین زمانی که میخ آهنی را به محلول کات کبود یا همان مس سولفات اضافه میکنیم، آهن جایگزین مس میشود.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
در نتیجهی این واکنش شیمیایی، محلول کات کبود که در ابتدا رنگ آبی آسمانی داشت تغییر رنگ داده و به رنگ سبز روشن تبدیل میشود و روی سطح میخ با یک لایه قهوهای مایل به قرمز از عنصر مس پوشانده میشود. در واقع طی این آزمایش آهن با سولفات مس واکنش داده و مقداری مس از محلول آزاد شده و روی میخ مینشیند و در عوض مقداری آهن نیز در محلول حل شده و سولفات آهن تشکیل میشود. شکل زیر یک تغییر شیمیایی را نشان میدهد.
ازاد شدن نور و گرما
یک سر نوار منیزیم را به کمک گیره نگه داشته و سر دیگر آن را به روی شعله چراغ بونزن میگیریم. نوار منیزیم در مجاورت شعله به سرعت میسوزد و در حین سوختن نور سفید خیره کنندهای از خود متصاعد کرده که چشم را اذیت میکند. در نهایت فرآوردهی این آزمایش خاکستر حاصل از سوختن منیزیوم است که گردی خاکستری رنگ به نام MgO میباشد. به کمک کاغذ لیتموس میتوان نشان داد که منیزیم اکسید باز است. شکل زیر سوختن نوار منیزیم را نشان میدهد.
تشکیل رسوب
اگر محلول سدیم سولفات NaS را روی محلول باریم کلرید Ba ریخته و سپس هم بزنیم، رسوب سفیدی از باریم سولفات تشکیل میشود که نامحلول است.
اکسید شدن آهن در معرض هوا و به عبارتی زنگ زدن آن نیز یک تغییر شیمیایی همراه با تشکیل رسوب است.
شکل زیر تشکیل رسوب در طی یک تغییر شیمیایی را نشان میدهد.
خروج گاز
اگر مقداری زینک را در محلول اسید سولفوریک S بریزیم، حبابهایی در داخل ظرف ایجاد میشود که نشان دهندهی تولید گاز هیدروژن است.
شکل زیر خروج گاز کربن دی اکسید از قرار گرفتن قرص جوشان ویتامین C در آب را نشان میدهد که یک تغییر شیمیایی است.
البته باید دقت داشت که همیشه خروج گاز به تنهایی نشانه وجود یک تغییر شیمیایی نیست برای مثال:
خروج گاز کربن دی اکسید از نوشابه و ظاهر شدن حباب در دیواره لیوان محتوی ابی که مدتی روی میز بوده تغییر شیمیایی نیست.
تفاوتهای کلیدی بین تغییرات شیمیایی و فیزیکی مهمترین تفاوت تغییرات شیمیایی و فیزیکی را میتوان در موارد زیر خلاصه کرد:
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
