بازگشت‌پذیری تغییر: اگر با حذف عامل تغییر ماده به حالت اولیه بازگردد، تغییر فیزیکی است؛ اگر بازنگردد، تغییر شیمیایی است.

تغییرات فیزیکی و شیمیایی: کلید بازگشت‌پذیری

تغییرات در اطراف ما: یک نگاه کلی

همه‌چیز در اطراف ما در حال تغییر است. آب به یخ تبدیل می‌شود، چوب می‌سوزد و نان در فر برشته می‌گردد. اما آیا تا به حال فکر کرده‌اید که آیا این تغییرات دائمی هستند؟ یا می‌توان آنها را به حالت اولیه بازگرداند؟ پاسخ به این سؤال، کلید تشخیص نوع تغییر است.

دانشمندان تغییرات مواد را به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌کنند: تغییرات فیزیکی و تغییرات شیمیایی¹. معیار اصلی برای این تقسیم‌بندی، مفهوم بازگشت‌پذیری² است.

تغییر فیزیکی: وقتی همه چیز به حالت اول برمی‌گردد

در یک تغییر فیزیکی، فقط شکل، اندازه یا حالت فیزیکی ماده تغییر می‌کند. مولکول‌ها و ماهیت درونی ماده دقیقاً همان‌طور که بودند، باقی می‌مانند. به همین دلیل است که این تغییرات معمولاً بازگشت‌پذیر هستند.

مثال: یک تکه یخ را در نظر بگیرید. با گرم کردن، یخ ذوب می‌شود و به آب تبدیل می‌گردد. اگر این آب را دوباره سرد کنیم (عامل تغییر یعنی گرما را حذف کنیم)، دوباره به یخ تبدیل می‌شود. این یک تغییر فیزیکی است.

تغییر شیمیایی: وقتی یک داستان جدید شروع می‌شود

در یک تغییر شیمیایی، پیوند بین اتم‌های یک ماده شکسته می‌شود و اتم‌ها به شکل جدیدی کنار هم قرار می‌گیرند تا ماده‌ای کاملاً جدید با خواص متفاوت به وجود آورند. این تغییرات معمولاً بازگشت‌ناپذیر هستند.

مثال: پختن یک کیک را در نظر بگیرید. وقتی خمیر کیک را حرارت می‌دهید، به یک ماده‌ی نرم و اسفنجی تبدیل می‌شود. حتی اگر فر را خاموش کنید (عامل تغییر یعنی گرما را حذف کنید)، کیک پخته شده هرگز به خمیر اولیه بازنمی‌گردد. این یک تغییر شیمیایی است.

فرمول شیمیایی سوختن چوب را می‌توان به صورت زیر نشان داد (چوب عمدتاً از سلولز ساخته شده است):

تشخیص در آزمایشگاه زندگی: چند مثال کاربردی

بیایید این قانون را با چند آزمایش ساده در خانه یا مدرسه آزمایش کنیم:

مثال ۱: ذوب شکلات – یک تکه شکلات را در کف دست خود قرار دهید. گرمای دست شما باعث ذوب آن می‌شود. اگر شکلات ذوب شده را در یخچال بگذارید (حذف گرما)، دوباره جامد می‌شود. این یک تغییر فیزیکی است.

مثال ۲: زنگ زدن آهن – یک میخ آهنی را در هوای مرطوب رها کنید. پس از چند روز، روی آن لایه‌ای قهوه‌ای رنگ به نام زنگ آهن تشکیل می‌شود. حتی اگر این میخ را به یک محیط خشک منتقل کنید (حذف رطوبت)، زنگ از بین نمی‌رود و میخ به حالت اول برنمی‌گردد. این یک تغییر شیمیایی است.

مثال ۳: درست کردن سالاد – وقتی کاهو، گوجه و خیار را خرد کرده و با هم مخلوط می‌کنید، فقط شکل و اندازه‌ی آن‌ها تغییر کرده است. شما می‌توانید (البته با زحمت!) آن‌ها را از هم جدا کنید. این یک تغییر فیزیکی است.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹تغییرات فیزیکی و شیمیایی (Physical and Chemical Changes): به ترتیب به تغییراتی گفته می‌شود که در آن‌ها ماهیت شیمیایی ماده تغییر نمی‌کند یا تغییر می‌کند.

²بازگشت‌پذیری (Reversibility): به قابلیت بازگشت یک ماده به حالت و شکل اولیه‌ی خود پس از یک تغییر گفته می‌شود.