فيديو في التغير الفيزيائي تتغير خواص المادة دون أن يتغير
عندما تتغير المادة في خصائصها التي يمكن ملاحظتها، يمكننا القول أنها شهدت تغيرًا فيزيائيًا فما هو التغير الفيزيائي بالأمثلة في حياتنا
التغيرات الفيزيائية في الكيمياء
التغير الفيزيائي
التغيير الفيزيائي هو نوع من التغيير حيث تتغير الخصائص الفيزيائية للمادة ، أثناء التغير الفيزيائي لا يتغير تركيب المادة ولا طبيعتها الكيميائية وخلال هذا التغيير تعيد الجزيئات ترتيب نفسها دون التأثير على التركيب الداخلي ، التغيير الفيزيائي لا يؤثر على الخاصية الكيميائية ونفهم مما سبق أن في التغير الفيزيائي تتغير خواص المادة دون أن يتغير نوعها
أمثلة التغير الفيزيائي للمادة
تتضمن أمثلة التغيرات الفيزيائية ما يلي:
تجعيد ورقة (مثال جيد على التغيير الفيزيائي القابل للعكس)
كسر لوح من الزجاج (يظل التركيب الكيميائي للزجاج كما هو)
تجميد الماء إلى ثلج ( لم تتغير الصيغة الكيميائية )
تقطيع الخضار (التقطيع يفصل الجزيئات ، لكنه لا يغيرها)
إذابة السكر في الماء (يختلط السكر بالماء ولكن جزيئاته لا تتغير ويمكن استعادتها بغليان الماء)
تقسية الفولاذ (طرق الفولاذ لا يغير تركيبه، لكنه يغير خصائصه، بما في ذلك الصلابة والمرونة)
كيفية التعرف على التغيير الفيزيائي
إحدى الطرق لتحديد التغير الجسدي هي أن مثل هذا التغيير قد يكون قابلاً للعكس، خاصة تغير الطور على سبيل المثال، إذا قمت بتجميد الماء في مكعب ثلج، فيمكنك إذابته في الماء مرة أخرى. اسال نفسك:
هل التغيير قابل للعكس؟ ليس من السهل عكس جميع التغيرات الجسدية.
هل كان هناك تغير في اللون (مع بعض الاستثناءات)، أو تكوين فقاعات، أو تكوين راسب؟ وهذه كلها علامات على تغير كيميائي، وليس تغيرا فيزيائيا.
هل الهوية الكيميائية للمنتج النهائي هي نفسها التي كانت عليها قبل التغيير؟ إذا كان الجواب بنعم، فهو تغير فيزيائي. إذا كان الجواب لا، فهو تغير كيميائي.
قد تكون هناك عدة مؤشرات على حدوث تفاعل كيميائي ملحوظة:
فيديو سحر الكيمياء: ماذا يحدث عند نقع البيض في الخل؟
تجربة البيضة المطاطية
هل تساءلت يوماً ماذا يحدث لقشرة البيض الصلبة عند نقعها في الخل؟ في هذا الفيديو، نخوض تجربة علمية مدهشة وسهلة جداً يمكنك جودتها في المنزل! سنشاهد معاً كيف يذوب كربونات الكالسيوم الموجود في القشرة تماماً، ولماذا تتحول البيضة العادية إلى كرة مطاطية شفافة يمكنك ضغطها والرؤية من خلالها!
تجربة البيضة المطاطية
سحر الكيمياء: ماذا يحدث عند نقع البيض في الخل؟
هذه إحدى تجارب المطبخ التي تُعدّ ممتعة كما هو متوقع. تتكون قشور البيض في معظمها من كربونات الكالسيوم - وهي في الأساس طباشير بيولوجي يحتوي الخل على حمض الأسيتيك. عندما يتفاعل الحمض مع كربونات الكالسيوم، يحدث تفاعل كيميائي وينطلق ثاني أكسيد الكربون على شكل فقاعات.
CaCO3 + 2 CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + CO2 + H2O
لذا يتحول الغلاف الصلب (CaCO3) إلى أسيتات الكالسيوم المذابة، وترى فقاعات ثاني أكسيد الكربون المتصاعدة، وما يتبقى هو الغشاء الداخلي للبيضة.
تظهر التغييرات الطفيفة بسرعة، بينما تحدث التغييرات الجذرية على مدى أيام. الأوقات المذكورة أدناه تفترض استخدام خل أبيض عادي بنسبة 5% في درجة حرارة الغرفة.
أول 0-30 دقيقة
يحدث فوران عند ملامسة القشرة للخل. تلتصق فقاعات ثاني أكسيد الكربون الصغيرة بالسطح مثل حبات اللؤلؤ الصغيرة.
إذا قمت بإمالة البرطمان، سترى فقاعات تتصاعد إلى الأعلى - هذا هو التفاعل الكيميائي الذي يحدث.
6-24 ساعة
يتباطأ الفوران مع ذوبان الغلاف الخارجي؛ وقد ترى بقعًا رقيقة حيث يكون الغلاف أرق.
إذا لمست البيضة برفق (بملعقة) ستشعر بوجود حصى من شظايا القشرة السائبة.
24-48 ساعة
معظم القشرة الصلبة قد اختفت. تبدو البيضة غريبة: شفافة قليلاً، مع وجود غشاء شاحب اللون تحتها.
إنها هشة لكنها سليمة - تعامل معها بحرص.
48-72+ ساعة
غالباً ما تنتفخ البيضة بشكل ملحوظ. ينتقل الخل (المكون في معظمه من الماء) عبر الغشاء شبه النفاذ إلى داخل البيضة عن طريق الخاصية الأسموزية، مما يؤدي إلى تمدد الصفار والبياض.
ضعها على سطح ناعم وأسقطها من ارتفاع قصير، وستلاحظ - أحيانًا - أنها ترتد. إنها ليست كرة مطاطية، لكنها تتمتع بمرونة مذهلة.
لماذا تنتفخ البيضة وتصبح مطاطية الملمس؟
يحدث أمران بعد انفصال القشرة.
أولاً، يصبح الغشاء شبه منفذ: إذ يمكن لجزيئات الماء المرور، لكن البروتينات الكبيرة والأملاح الموجودة داخل البيضة لا تستطيع المرور في الغالب.
ولأن داخل البيضة يحتوي على بروتينات وأملاح مذابة، ينتقل الماء إلى الداخل لموازنة التركيزات - وهذه هي الخاصية الأسموزية، مما يُسهم في نمو البيضة.
ثانياً، يمنح تركيب الغشاء من البروتينات الليفية مرونةً له. فعندما يمتلئ بالماء، يكون ملمسه ناعماً ومطاطياً بدلاً من أن يكون هشاً.
كيفية إجراء تجربة البيضة المطاطية
المكونات
بيضة نيئة واحدة (يفضل أن تكون بدرجة حرارة الغرفة)
وعاء أو مرطبان شفاف (حتى تتمكن من المشاهدة)
خل أبيض (5% حمض أسيتيك) - كمية كافية لتغطية البيضة
اختياري: ألوان طعام، كوب قياس، مؤقت، ملعقة
تعليمات التحضير
ضع البيضة في البرطمان برفق واسكب الخل فوقها حتى تغمر تمامًا.
انتبه لظهور الفوران. اترك البرطمان دون تحريك على طاولة المطبخ أو حافة النافذة.
تحقق بعد 24 ساعة. إذا كنت ترغب في إزالة القشرة، فقم بسكب الخل بحرص واشطف البيضة تحت الماء، واستخدم ملعقة لفرك أي بقايا من القشرة.
للاحتفاظ بها لاختبار ارتدادها، ضعها مرة أخرى في خل طازج ليوم أو يومين إضافيين. إذا كنت ترغب في أن تنتفخ البيضة أكثر، اتركها في الخل لفترة أطول، وسيسمح الغشاء بدخول المزيد من الماء.
تجارب واختلافات صغيرة لتجربتها
جرب أنواعًا مختلفة من الأحماض
عصير الليمون أو الليمون الحامض يذيب الأصداف أيضاً، لكن تأثيره أضعف ورائحته تشبه رائحة الفواكه.
ستفور الكولا وتذيب بعض القشرة ببطء بسبب حمض الفوسفوريك، لكنها ستلطخ وتجعل الأمر أكثر فوضوية.
اختبر خاصية التناضح عن طريق تغيير السائل
ضع بيضة عارية في ماء عادي - قد تنتفخ، ولكن ليس بسرعة كما هو الحال في الخل.
ضعها في شراب عالي السكر أو محلول ملحي مركز - شاهد البيضة وهي تنكمش بينما يتدفق الماء من داخلها إلى الخارج الأكثر ملوحة. إنها تجربة عكسية رائعة.
الصبغة عبر الغشاء
أضيفي ملون الطعام إلى الخل. يمكن للصبغة أن تخترق الغشاء، فتلون بياض البيض وأحيانًا صفاره. إنه مزيج بين الفن والعلم.
قياس ثاني أكسيد الكربون
ضع بالونًا فوق فوهة المرطبان عند وضع البيضة في الخل لأول مرة (فقط في المرطبانات الضيقة ذات الفتحة المحكمة الإغلاق)
وستلاحظ انبعاث بعض ثاني أكسيد الكربون مع تمدد البالون بفعل الفقاعات. تجربة بسيطة لانطلاق الغاز.
