Question

 : هل يعد تكوين المحاليل تغيرًا - أو تفاعلًا - كيميائيًا ؟

الإجابة الصحيحة هي 

1 - نبذة عن التغيرات الكيميائية والفيزيائية :

يُعرف التغير الفيزيائي Physical Change بأنه التحوُّل في التركيب أو البنية الداخلية للمادة بحيث ينتج مادة بحالتها الجديدة مع الاحتفاظ بهويتها وخصائصها تمامًا . هذه التغييرات تشمل الشكل , والحجم , واللون , والمظهر , وحالة المادة ( صلب , سائل , غاز ) . يمكن التحكم في هذه التغييرات باستخدام الأساليب الفيزيائية مثل الصهر Melting , والتجميد Freezing , والتبخير Vaporization , والتكثيف Condensation , والتسامي Sublimation . من الأمثلة على التغيرات الفيزيائية : ذوبان مكعب الثلج , وتكسير الزجاج , وذوبان الشمع , وغليان الماء . إذ أن كل ما سبق ما هو إلّا تغييرًا في الحالة والمظهر .

ويُعرف التغير الكيميائي Chemical Change بأنه التغيّر الذي يحدث على المستوى الجزيئي , الذي يؤدي إلى إعادة ترتيب الذرات - تفكيك أو تجميع - لتكوين مادة ذات تركيبة جديدة مختلفة تمامًا عن المادة أو المواد المتفاعلة . تصاحب التغيرات الكيميائية , التفاعلات الكيميائية Chemical Reaction . من الأمثلة على التغيّرات الكيميائية : تفاعلات الاحتراق Combustion ( تفاعل مادة مع الأكسجين لإنتاج الحرارة والضوء ) , وصدأ الحديد Rusting of Iron , وتبييض البقع , وتخمير العنب . كل ما سبق ينتج مواد جديدة ذات خواص مختلفة عن المواد المتفاعلة , وهذه التغييرات لا يمكن عكسها وهذه ميزة عن التغيرات الفيزيائية . ويعد كلًا من تغير اللون , ونشوء الطاقة , والتغير في درجة الحرارة , والتغير في الرائحة أبرز الأدلة على حدوث التغير الكيميائي .

2 - نبذة عن تكوين المحاليل :

يتكوّن المحلول نتيجة توزّع جسيمات المادة ( مذاب ) بين جسيمات مادة أخرى ( مذيب ) . وعملية تكوين المحاليل بشكل عام تشمل الآتي :

1 - انفصال جسيمات المواد بمجرد دخوله أو تلامسه لسطح المادة الأخرى ( المذيب ) . تحتاج هذه الجسيمات إلى الحرارة كعامل محفز .

2 - تباعد بين جسيمات المذيب لخلق مساحة أو فراغ Space . هذه الخطوة تتطلّب حرارة أيضًا .

3 - انشغال هذه الفراغات بجسيمات المذاب . هذه الخطوة طاردة للحرارة Exothermic .

وقد ينتج عن هذه الخطوات إحاطة الأيونات بجسيمات المذيب - مثل ذوبان ملح الطعام - أو تكوين روابط كيميائية بين جسيمات المذاب والمذيب مع الاحتفاظ بهويته - مثل السكر - .

Answer 1

هل يعد تكوين المحاليل تغيرًا - أو تفاعلًا - كيميائيًا ؟
 
3 - ما هي الإجابة بناءً عما سبق ؟

يُنظر إلى إذابة المواد ضمن مادة أخرى لتكوين محلول على أنه تغير فيزيائي بشكل عام , لأن العملية ناتجة عن تغيرات في وضع الجسيمات , أو أن المادة المذابة حافظت على هويتها وتأثيرها , فمثلًا عند إذابة السكر , يظل محافظًا على تركيبه وطعمه وبقية الخصائص الأخرى , ولأن العملية أيضًا لا تشمل تحطيم وتكوين روابط جديدة مختلفة بين الذرات .

على الرغم من ذلك , إلّا أنه يمكن النظر إلى عملية تكوين المحلول وكأنه تغيرًا كيميائيًا , فمثلًا عند إضافة معدن الخارصين Zinc في محلول حمض النيتريك Nitric Acid سيذوب الخارصين لأنه سوف يتأكسد إلى الحالة الثنائية على حساب الهيدروجين الذي سيختزل إلى الحالة الغازية H2 وهذا تفاعل كيميائي واضح , وعند تحضير ماء الكلورين يتضمن تكوين مواد ذائبة مثل حمض الهيبوكلوروز Hypochlorous acid وحمض الهيدروكلوريك HCl . والشيء الذي يستحق إلى إعادة نظره هو إذابة الملح مثل كلوريد الصوديوم , لأنه ينتج أيونين بخصائصهما المختلفة - عن المركب نفسه NaCl - وهذا مؤشر على التغيّر الكيميائي . وعلى الجانب الآخر إن قمت بتبخير الماء , فسوف يعود المركب بنفس خصائصه NaCl وهذا يعد مؤشرًا على حدوث التغير الفيزيائي .

سواءً كانت إجابتك بأنه تغيير فيزيائي , أو تغيير كيميائي , سيكون مقبولًا . ولكن عليك أن تكون موضوعيًا تجاه الجانب الآخر :)