تغییر فیزیکی نوعی از تغییرات است که در آن شکل ماده تغییر می کند، اما یک ماده به ماده دیگر تبدیل نمی شود. در این تغییرات اندازه یا شکل ماده ممکن است تغییر کند، اما هیچ واکنش شیمیایی رخ نمی دهد. تغییرات فیزیکی معمولا برگشت پذیر هستند.

توجه داشته باشید که برگشت پذیر بودن یا نبودن یک فرآیند، در اصل معیاری برای تغییر فیزیکی نیست. برای مثال، شکستن یک سنگ یا خرد کردن کاغذ، تغییرات فیزیکی هستند که قابل بازگرداندن نیستند. در مقابل در تغییرات شیمیایی پیوندهای شیمیایی شکسته یا تشکیل می شوند. به طوری که مواد اولیه و پایانی از نظر شیمیایی کاملا متفاوت هستند. اکثر تغییرات شیمیایی برگشت ناپذیر هستند.

تغییرات فیزیکی، شامل تغییرات حالات ماده و انرژی است. هیچ ماده جدیدی در طول یک تغییر فیزیکی ایجاد نمی شود اگرچه ماده شکل دیگری به خود می گیرد. در طی این تغییرات ممکن است اندازه، شکل و رنگ ماده تغییر کند. تغییرات فیزیکی زمانی رخ می دهد که مواد با هم مخلوط می شوند اما واکنش شیمیایی نشان نمی دهند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تغیر فیزیکی تا انتها با ما همراه باشید.

نمونه های از تغییر فیزیکی

تغییرات فیزیکی در اطراف ما همیشه رخ می دهند. ممکن است ما متوجه این تغییرات نشویم. برخی از نمونه هایی از تغییرات فیزیکی که ممکن است برای شما رخ دهد، عبارتند از:

• مچاله کردن یک ورق یا کاغذ
• خرد کردن یک قوطی
• ذوب یک مکعب یخ
• جوشاندن آب
• مخلوط کردن ماسه و آب
• شکستن یک لیوان
• حل کردن شکر و آب
• خرد کردن چوب
• ترکیب سنگ مرمر قرمز و سبز
• خرد کردن سبزیجات
• ذوب و شکل دادن به فولاد

دسته بندی تغییرات فیزیکی

دسته بندی تغییرات شیمیایی و فیزیکی ممکن است بسیار دشوار باشد. این تغییرات روزانه در اطراف ما رخ می دهد و ممکن است ما از آنها بی خبر باشیم. روش های زیادی برای تشخیص این تغییرات وجود دارد. در ادامه برخی از انواع تغییرات فیزیکی وجود دارد، که ممکن است در تشخیص درست به شما بسیار کمک کند. این تغییرات عبارتند از:

تغییرات فاز

تغییر دما و یا فشار می تواند فاز یک ماده را تغییر دهد، اما ترکیب آن بدون تغییر باقی خواهد ماند.

مغناطیس

اگر آهنربا را در تماس با آهن مدت زمان زیادی نگه دارید، به طور موقت آن را مغناطیسی خواهید کرد. این یک تغییر فیزیکی است، زیرا دائمی نیست و هیچ واکنش شیمیایی نیز رخ نمی دهد.

مخلوط

مخلوط کردن مواد با یکدیگر، به طوری که یکی در دیگری محلول نباشد، یک تغییر فیزیکی است. توجه داشته باشید که خواص یک مخلوط ممکن است، با اجزای آن متفاوت باشد. به عنوان مثال، اگر ماسه و آب را با هم مخلوط کنید، می توانید شن و ماسه را به شکلی دیگر مشاهده کنید. با این حال، می توانید اجزای مخلوط را با اجازه دادن به ته نشین شدن آنها یا استفاده از الک از یکدیگر جدا کنید.

کریستالیزاسیون

تبلور یک جامد، مولکول جدیدی تولید نمی کند. حتی اگر در این فرآیند، کریستال دارای خواص متفاوتی با سایر جامدات باشد. تبدیل گرافیت به الماس، واکنش شیمیایی ایجاد نمی کند.

آلیاژها

آلیاژ، معمولا از مخلوط کردن دو یا چند فلز با همدیگر بدست می آید. آلیاژ یک تغییر فیزیکی است که قابل برگشت نمی باشد. اجزاء موجود در آلیاژ باهم مخلوط شده اند، اما هویت اصلی خود را حفظ کرده اند و از نظر شیمیایی پیوندی باهم ایجاد نکرده اند، بنابراین یک تغییر فیزیکی است.

محلول ها

تشخیص نوع واکنش انجام شده در محلول ها مشکل است. زیرا ممکن است تشخیص اینکه آیا زمانی که مواد را با هم مخلوط می کنید، یک واکنش شیمیایی رخ داده است یا خیر، دشوار است. معمولاً اگر تغییر رنگ، تغییر دما، تشکیل رسوب یا تولید گاز وجود نداشته باشد، محلول دچار یک تغییر فیزیکی شده است. در غیر این صورت، یک واکنش شیمیایی رخ داده است و یک تغییر شیمیایی قابل مشاهده است.

چگونگی تشخیص تغییرات فیزیکی

گاهی اوقات تشخیص فیزیکی یا شیمیایی بودن تغییرات، ممکن است دشوار باشد. به عنوان مثال، به حل کردن نمک خوراکی (کلرید سدیم) در آب فکر کنید. نمک خوراکی جامد به آب اضافه می شود و از بین می رود. این انحلال به راحتی به عنوان یک تغییر فیزیکی تشخیص داده می شود، زیرا اگر به آب اجازه تبخیر داده شود، نمک پس از تبخیر تمام آب باقی می ماند. در نتیجه مشاهده می کنید که نمک خوراکی به طور دائم تغییر نکرده است.

با این حال، نمک خوراکی یک ترکیب یونی است. یون ها اتم ها یا مولکول هایی با بار منفی یا مثبت هستند. هنگامی که ترکیبات یونی به آب اضافه می شوند، در آب یون های آنها تفکیک می شود. در مورد نمک خوراکی، به یون های سدیم (مثبت) و یون کلرید (منفی) در آب تجزیه می شود، که به نظر می رسد یک تغییر شیمیایی است. با این حال، دانشمندان این را یک تغییر شیمیایی نمی دانند، زیرا نمک خوراکی جامد پس از تبخیر آب باقی می ماند.

یک مثال دشوار دیگر در تشخیص تغییرات فیزیکی یا شیمیایی، تهیه آلیاژ است. زمانی است که دو یا چند فلز با هم مخلوط می شوند، یک آلیاژ تشکیل می دهند. یک آلیاژ رایج و پرکاربرد برنج است که می توان آن را در ساخت و تولید لولاها و دستگیره های تزئینی و همچنین در آلات موسیقی مانند ترومپت، ترومبون و ساکسیفون یافت کرد.

برنج از حدود ۶۰ درصد مس و ۴۰ درصد روی تشکیل شده است. اما برنج دارای خواص متفاوتی نسبت به مس یا روی به صورت فلز تنها است. با این حال اگرچه خواص برنج با مس و روی متفاوت است برنج از طریق یک واکنش شیمیایی ساخته نمی شود. اتم های مس و روی هر دو در برنج هستند اما از نظر شیمیایی به یکدیگر پیوند نمی خورند. در نتیجه، برنج نشان دهنده یک تغییر فیزیکی به جای یک تغییر شیمیایی است.

به یاد داشته باشید که یک تغییر فیزیکی تغییر در ویژگی هایی مانند بافت، شکل یا حالت است. در حالی که یک تغییر شیمیایی نشان دهنده تشکیل یک ماده جدید پس از شکل گرفتن مجدد اتم ها در یک واکنش شیمیایی است.

آیا تغییرات فیزیکی قابل برگشت هستند؟

برخی افراد از برگشت پذیری به عنوان آزمایشی برای تشخیص تغییرات شیمیایی و فیزیکی استفاده می کنند. فرض بر این است که یک تغییر فیزیکی را می توان به حالت قبل بازگرداند. در حالی که یک تغییر شیمیایی را فقط می توان با یک واکنش شیمیایی دیگر معکوس کرد.

این یک روش عالی برای تشخیص تغییرات نیست، زیرا استثناهای زیادی وجود دارد. در حالی که می توانید یک تکه یخ را به راحتی ذوب و منجمد کنید (یک تغییر فیزیکی)، جمع کردن مجدد کاغذ یا سنگ خرد شده بسیار سخت است (یک تغییر فیزیکی دیگر).

اگر انرژی اضافه شود، بیشتر تغییرات فیزیکی قابل برگشت هستند. همچنین در صورت انجام واکنش های شیمیایی دیگر، ممکن است برخی از تغییرات شیمیایی نیز برگشت پذیر باشند. به عنوان مثال، زنگ زدن آهن یک تغییر شیمیایی است. تبدیل زنگ دوباره به آهن و اکسیژن امکان پذیر است اما نیاز به یک واکنش شیمیایی دیگر دارد. بنابراین برگشت پذیری یک واکنش، راه تشخیص مناسبی برای نشان دادن تغییرات فیزیکی یا شیمیایی نیست.