في التغير الفيزيائي تتغير خواص المادة دون أن يتغير نوعها

نعم، هذا صحيح. في التغير الفيزيائي، تتغير خواص المادة دون أن يتغير نوعها. أي أن المادة تظل هي نفسها من حيث التركيب الكيميائي، ولكنها تتغير في الشكل أو الحالة أو المظهر

ما هو الفرق بين تغير كيميائي وتغير فيزيائي

التغيرات الفيزيائيّة هي التي تطرأ على السمات الفيزيائيّة للمادة دون أن يمسَّ هيكلها الداخليّ أيُّ تغيّر.

في حين أنَّ التغيّرات الكيميائيّة فهي التي تؤثّر على البُنيَة الداخليّة للمادة وذلك لتُشكيل مادةً جديدة.

تعريف التغيّر الفيزيائيّ

هو التغيُّر الحاصل في الخواص الفيزيائيّة كالشكل والحجم واللون والمظهر وحالة المادة سواءَ كانت صلبةً، سائلةً أو غازيّة، دون أن يطال التركيب الداخليّ أيَّ تغيير، وتُعدُّ هذه التغيّرات مُتقلّبة؛ إذ يُمكن عكسها باستخدام أساليب فيزيائيّة بسيطة.

أي أنّها تعود للعنصر أو المركّب السابق ذاته، لأن الخصائص الأصليّة بقيت دون تغيير، مثل ذوبان الشمع، غليان المياه وانحلال السكّر بالماء.

تعريف التغيُّر الكيميائيّ

يُعرّف بأنّه العملية التي تؤدّي إلى إعادة ترتيب أو تجميع ذرّات مادةٍ واحدة أو أكثر لتشكيل مادةٍ جديدة، وإذا ما تعرّضت مادة ما لتغييرٍ كيميائيّ، فإنَّ الخصائص الكيميائيّة للمادة تتغيّر وتتحول لمادة ذات تركيبة كيميائيّة مختلفة.

ويُعدُّ كلًا من نشوء الطاقة، تشكّل الفقاعات، التغيُّر الحاصل في الرائحة أو درجة الحرارة، بعضًا من علاماتِ التغيُّر الكيميائيّ.

إنَّ هذه العمليّة تُسمّى تفاعلًا كيميائيًّا، حيث أنَّ المواد التي يطرأ عليها التغيير تُسمّى المواد المُتفاعِلة، وما ينتجُ عن التفاعل يُسمّح المُنتَج الجديد، وإنَّ أهم خصائص التغيير الكيميائي هو التغيُّر في الطاقة، وبمجرد ما بدأ هذا التغيير فلا يُمكن عسكه، كمثالٍ على ذلك تخمير العِنَب و تبييضُ البُقَع.

من أمثلة التغير الفيزيائي للمادة

• تجعد ورقة من رقائق الألومنيوم.
• ذوبان مكعب ثلج.
• صب الفضة في قالب.
• كسر زجاجة.
• ماء مغلي.
• تبخير الكحول.
• تمزيق الورق.
• تسامي الجليد الجاف إلى بخار ثاني أكسيد الكربون.
• الكربون يتحول من الجرافيت إلى الماس.

أن التغيير الفيزيائي هو تغيير في حالة المادة النقية بين الشكل الصلب أو السائل أو الغازي أن التغيرات الفيزيائية لا تقوم بتغيير هوية المادة كما أن يتضمن التغيير الفيزيائي تغييرات في الخصائص الفيزيائية ، لكن لا يحدث تغيير في الخصائص الكيميائية. على سبيل المثال  تتغير الخصائص الفيزيائية خلال تقسية الفولاذ ، وخلال التبلور ، وخلال الذوبان. 

أنواع التغيير الفيزيائي

• تغيير السوائل في الغليان.
• الغيوم والتكثف.
• الذوبان.
• التجميد أو التصلب.
• التجفيف بالتجميد أو التجفيف بالتبريد.
• تغييرات التسييل.
• الانصهار.
• التدخين.
• التبخير.

يستعمل الغليان الحرارة لتحويل السائل إلى غاز كما يحدث هذا حين يصل السائل لدرجة الحرارة التي يكون فيها ضغط البخار مساويًا لضغط الغاز فوق السائل وعند هذه الدرجة ، أو نقطة الغليان ، فيتصاعد البخار من السائل.

يتم هذا حين تتكثف مادة ما من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة وبالطبع فأن أحد الأمثلة على هذا التغيير هو تكوين السحب الفعلي حيث يتكثف بخار الماء بالسماء في صورة قطرات الماء.

الذوبان يعتبر عملية تكوين محلول صلب أو سائل في مذيب وهو يعتبر سكب السكر بفنجان قهوة ساخن مثالًا يوميًّا على الذوبان.

التجميد أو التصلب يتم من خلال سحب الحرارة من مادة ما لتغيير هذه المادة من مادة سائلة إلى مادة صلبة فيجب أن تكون درجة الحرارة أقل من درجة تجمد المادة حتى يحدث التغيير ويعتبر تحويل الماء إلى جليد باستعمال الفريزر مثالاً على هذا التغيير المادي.

يتم التجفيف بالتجميد في تسخين مادة مجمدة لفراغ لتقليل الضغط المحيط ، مما يوفر للمادة المجمدة بالتسامي فالتجفيف بالتجميد مفيد لحفظ المواد القابلة للتلف مثل الفواكه أو الخضار أما الأسماء الأخرى لهذا التغيير هي التجفيد والتجميد، فيحدث الجليد حين يبرد سطح المادة الصلبة أسفل نقطة تجمد الماء وتحت نقطة تكثف الهواء المجاور كما يمكن ملاحظة الجليد على أسطح النوافذ وعلى العشب في الشتاء.

التسييل يعتبر عملية تحويل غاز أو صلب إلى سائل عن طريق التكثيف أو الصهر أو التسخين كما أن التسييل هو التغيير الذي يحدث في الأرض ، مما يتسبب في تحركها في شكل موجات.

يحدث الانصهار ويعرف أيضًا بالاندماج أو بالذوبان حين ترتفع الحرارة أو الضغط من الحرارة الداخلية لتكون مادة صلبة إلى نقطة الانصهار ، مما يتسبب في تحول المادة الصلبة إلى سائل فالجليد المتروك على المنضدة والذي يتحول لماء هو مثال على هذا التغيير المادي.

الدخان هو بخار ساخن يشتمل على جزيئات سائلة وغازات ومواد كربونية من الهواء كما يحدث الدخان نتيجة اختلاط مادة محترقة مع الهواء كما الدخان هو أيضا منتج ثانوي للحرائق.

التبخير هو تغيير فيزيائي يتحول فيه السائل أو الصلب إلى بخار أو غاز فالأنواع الثلاثة المتنوعة للتبخير هي الغليان والتبخر والتسامي.

خصائص التغيرات الفيزيائية

يمكن أن تكون خصائص التغيير الفيزيائي واضحة أو أكثر غموضًا ففي بعض التغييرات الفيزيائية أبسط من غيرها أما قطع شيء كبير ، مثل حبل طويل أو جذع من الخشب لأجزاء أصغر يغير فقط حجم أو كمية المادة ولا يزال العنصر محتفظ بحالة طورته وتكوينه الكيميائي ويتسبب صب السائل بوعاء كبير إلى وعائان أصغر حجمًا إلى تغيير الحجم والشكل ولكن لا يحدث تغير بهوية السائل على الإطلاق مما يتسبب في قطع رغيف خبز طازج لتغيير شكل الخبز من مستطيل صلب إلى الكثير من المربعات ولكنه لا يزال نفس الخبز.

تتطلب التغيرات الفيزيائية الأخرى حركة الطاقة فتتكون الغازات من جزيئات سريعة الحركة تتحرك لأجل غير مسمى وتتصادم دوماً مع بعضها البعض ولديهم كمية مرتفعة من الطاقة الحركية وتقريبا لا تتوفر طاقة كامنة أو مخزنة فيمكن للغاز أن تنتشر أو تقل ليناسب أي حاوية ، مما يوفر أيضًا بضبط الحجم ببساطة وهذا لا يغير هوية المادة.

حين يتم إزالة الطاقة الحرارية من الغاز خلال عملية التكثيف قد تشرع جزيئاته بالتباطؤ لتستقر بالنهاية في الطور السائل، كسائل كما تتدفق جزيئات المادة خلال بعضها البعض ولكنها ليست بالضرورة في حركة ثابتة فتصبح الطاقة الحركية والإمكانات أكثر تساويًا مع بعضهما البعض كما يصبح حجم السائل ثابتًا ولكن يمكن أن يتغير شكله ليتلائم مع الحاويات المتنوعة وتبقى هوية المادة سليمة.

إذا تم إزالة المزيد من الحرارة من السائل خلال عملية التجميد ، فإن حركة الجسيمات تكون في النهاية غير موجودة كما تستقر الجزيئات بترتيب ثابت وصلب حيث لا تتحرك على الإطلاق، في الكثير من المواد الصلبة وقد يتم تنظيم الترتيب الثابت في نمط يسمى التبلور كما تكون الطاقة الحركية غير موجودة تقريبًا وتصبح الطاقة الكامنة عالية جدًا فلا يمكن للمواد الصلبة والبلورات تغيير شكلها أو حجمها .

يمكن أن تتم التغيرات في الطاقة المخزنة والحركية خلال الغليان والتكثيف والتجميد والذوبان فلا يهم الاتجاه الذي يتم فيه تغيير المرحلة  أما المادة لا تزال تحافظ على هويتها الأصلية.

في أغلب الحالات فقد تزداد كثافة المادة مع تحركها باتجاه أن تصبح صلبة وتنخفض حين تصبح غازًا والاستثناء الرئيسي لهذا هو الماء فالجزيئات الماء لها شكل ثلاثي الأبعاد يمثل خطًا منحنيًا ونظرًا لأن جزيئات الماء تتباطأ خلال عملية التجميد ، فإن شكلها المتبلور يخزن جزيئات الهواء في الجيوب مما يؤدي لتطفو الجليد الصلب في الماء السائل.