نفسر ما هو التغيير الكيميائي وما هي خصائصه. أيضا ، الأمثلة والاختلافات مع التغيير المادي.
ما هو التغيير الكيميائي؟
التغييرات الكيميائية هي نوع من التغيير في موضوع التي تعدل دستورها الكيميائي ، أي أنها تغير طبيعتها وليس فقط شكلها. هذا يعني أن التغيرات الكيميائية ، وتسمى أيضًا التفاعلات الكيميائية أو الظواهر الكيميائية، مما يعني تمزق وتشكيل روابط كيميائية من المواد أو مركبات كيميائية لتشكيل مواد أو مركبات جديدة.
ال تفاعلات كيميائية تحدث عندما يتم دمج اثنين أو أكثر كيميائيًا مواد (تسمى الكواشف أو المواد المتفاعلة) التي تغير تركيبها الكيميائي في العملية ، ويمكن أن تستهلك (تفاعلات ماصة للحرارة) أو تحرير (تفاعلات طاردة للحرارة) طاقة، لتوليد مادتين جديدتين أو أكثر (تسمى المنتجات). بعض التفاعلات الكيميائية تشكل خطورة على كائن بشري، حيث يمكن أن تحتوي أو تنتج مركبات سامة أو أكالة. ردود الفعل الأخرى ، مثل بعض التفاعلات الطاردة للحرارة ، يمكن أن تسبب انفجارات.
في ال صناعة كيميائية يتم إنتاج العديد من المواد التي نستخدمها في الحياة اليومية من خلال تفاعلات كيميائية محكومة. تحدث بعض التفاعلات بشكل عفوي ويجب أن ينتج البعض الآخر عن البشر في المنشآت الصناعية أو في المختبرات الكيميائية.
تتطلب التفاعلات الكيميائية وقتًا محددًا لحدوثها ، والذي يختلف اعتمادًا على طبيعة المواد المتفاعلة والظروف التي يحدث فيها التفاعل.
وبالتالي ، فإن العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعلات الكيميائية تميل عمومًا إلى أن تكون:
- ارتفاع درجة الحرارة صعود درجة الحرارة يميل إلى زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية.
- زيادة الضغط. زيادة الضغط عادة تزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية. يحدث هذا بشكل عام عندما تتغير المواد الحساسة للتغيرات في ضغط، كيف ال غازات. في حالة ما اذا السوائل ص صلب، تغيرات الضغط لا تسبب تغيرات كبيرة في سرعة ردود أفعالك.
- حالة التجميع التي تكون فيها الكواشف. تميل المواد الصلبة إلى التفاعل بشكل أبطأ من السوائل أو الغازات ، على الرغم من أن السرعة ستعتمد أيضًا على تفاعل كل مادة.
- استخدام المحفزات. إنها مواد تستخدم لزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية. لا تشارك هذه المواد في التفاعلات ، فهي تتحكم فقط في معدل حدوثها. هناك أيضًا مواد تسمى المثبطات ، والتي تستخدم بنفس الطريقة ولكنها تسبب تأثيرًا معاكسًا ، أي أنها تبطئ التفاعلات.
- الطاقة الضوئية (خفيفة). تتسارع بعض التفاعلات الكيميائية عند تسليط الضوء عليها.
- تركيز الكاشف. تحدث معظم التفاعلات الكيميائية بشكل أسرع إذا كان لديهم تركيز عالٍ من كواشفهم.
أمثلة على التغيير الكيميائي
إنتاج الأملاح من حمض البطارية هو تغيير كيميائي.
أي تفاعل كيميائي هو مثال ممتاز للتغير الكيميائي ، حتى تلك التي تحدث في أجسامنا. بعض الأمثلة هي:
- التنفس. إنها عملية بيولوجية للتغيير الكيميائي ، حيث يتم أخذ الأكسجين من هواء ويتم استخدامه للتفاعل مع الجلوكوز الذي نحصل عليه من غذاء، مما يولد مستويات عالية من الطاقة الكيميائية (ATP) ومبالغ نشبع (CO2) التي يجب طردها من الكائن الحي.
- أمطار حمضية. يحدث في البيئات حيث أجواء إنه ملوث للغاية. عادة ما يكون نتيجة التغيرات الكيميائية التي تحدث بين المياه المخزنة في السحب والغازات الأخرى المنتشرة في الهواء ، والتي ينتج عن محتواها من أكسيد الكبريت أو أكسيد النيتروجين حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك الذي يسقط مع المطر.
- تكوين الأملاح. رد الفعل الذي يحدث داخل البطاريات بين حامض و فلز. على سبيل المثال ، في البطاريات التي تستخدم رصاص ص حامض الكبريتيك يتم إنتاج كبريتات الرصاص (II) ، ملح اللون أبيض.
التغيير الكيميائي والتغيير المادي
لا تغير التغييرات الفيزيائية في المادة تركيبتها ، أي أنها لا تغير التركيب الكيميائي للمواد ، بحيث لا يمكن تحلل أو تشكيل أي مادة من خلال التغيير الفيزيائي. التغييرات الفيزيائية تغير فقط الخصائص الفيزيائية للمواد مثل الشكل ، الشكل ، كثافة و ال الدول التجميعية (غاز سائل صلب). من ناحية أخرى ، عادة ما تكون التغييرات الجسدية قابلة للعكس ، لأنها تغير الشكل أو الشكل حالة المادة، ولكن ليس تكوينها.
على سبيل المثال ، بغلي الماء يمكننا تحويل السائل إلى غاز ، لكن بخار لا يزال الناتج يتكون من جزيئات الماء. على العكس من ذلك ، إذا جمدنا ملف ماء، ينتقل إلى الحالة الصلبة ، لكنه لا يزال كيميائيًا نفس المادة. مثال آخر هو الغاز المسال الذي نستخدمه في الولاعات ، والذي يتحول عادة إلى البيوتان (C4H10) أو البروبان (C3H8) إلى حالة سائلة عن طريق الضغط العالي ، ولكن دون تغيير تركيبته الكيميائية.
التغييرات الكيميائية تغير التوزيع والترابط من ذرات من المادة ، مما يجعلها تتحد بطريقة مختلفة ، وبالتالي الحصول على مواد مختلفة عن المواد الأولية. عندما يحدث تغيير كيميائي ، تحصل دائمًا على نفس كمية المادة التي كانت لديك في البداية ، حتى لو كانت مختلفة النسبنظرًا لأن المادة لا يمكن إنشاؤها أو تدميرها ، فهي تتحول فقط.
على سبيل المثال ، إذا تفاعلنا مع الماء (H2O) والبوتاسيوم (K) ، فسنحصل على مادتين جديدتين: هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) والهيدروجين (H2). هذا هو رد الفعل الذي يطلق عادة الكثير من الطاقة ، لذلك فهو خطير للغاية.