اگر در کلاس پنجم ابتدایی با موضوع تغییرات فیزیکی و شیمیایی رو به رو شده اید ، بیننده ی این بخش از توپ تاپ باشید ، در این بخش به صورت ویژه در مورد تغییرات فیزیکی و شیمیایی مطلب گردآوری شده است که احتملا برای دانش آموزان پایه پنجم مفید و قابل استفاده باشد. و همچنین این سوال در علوم هشتم ابتدایی نیز موجود می باشد که به در پایین به آن پرداخته شده است.

موضوع تغییرات فیزیکی و شیمیایی در علم، به تغییراتی اشاره دارد که مواد مختلف در دنیای ما تجربه می‌کنند. این تغییرات می‌توانند به دو دسته اصلی تقسیم شوند: تغییرات فیزیکی و تغییرات شیمیایی.

1. تغییرات فیزیکی:

- تغییرات فیزیکی به تغییراتی اطلاق می‌شود که در ساختار یا ویژگی‌ های فیزیکی ماده رخ می‌دهد، اما ماده در این فرآیند تبدیل به ماده دیگری نمی‌شود.

- تغییرات فیزیکی ممکن است شامل تغییرات در حالت فیزیکی ماده (مانند جواب آب به برف یا بخار)، تغییرات در اندازه، شکل، حجم، و ویژگی‌ های مکانیکی (مانند دانسیته، نفوذپذیری، الاستیسیته و مقاومت الکتریکی) باشد.

- مثال: یخ‌ زدایی آب، تغییر رنگ، تغییر شکل جسم، تغییر حالت جسم (جواب به بخار یا مایع).

2. تغییرات شیمیایی:

- تغییرات شیمیایی به تغییراتی اشاره دارند که در ارتباط با ترکیب و ترکیب مولکولی مواد اتفاق می‌افتد و به تولید مواد جدید منجر می‌شود.

- در تغییرات شیمیایی، اتم‌ها و یا مولکول‌ها به شکل جدیدی ترکیب می‌شوند و واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهند.

- مثال: احتراق گاز ماشین (که در آن گازها به هم ترکیب می‌شوند تا انرژی تولید کنند)، تفکیک آب به هیدروژن و اکسیژن به وسیله الکترولیز، گرفتن نانوذرات طلا از محلول‌های شیمیایی.

در کل، تغییرات فیزیکی و شیمیایی از جمله عملیات مهمی در علم شیمی و فیزیک هستند و مطالعه و درک آنها به ما کمک می‌کند تا جهان پیرامونمان را بهتر بفهمیم و از آن بهره‌برداری بهتری داشته باشیم.

به منظور توضیح بهتر تفاوت تغییرات فیزیکی و شیمیایی، می‌توانیم از یک مثال ساده استفاده کنیم:

مثال: تغییر حالت آب

در این مثال، ما تغییر حالت آب را از حالت جامد (یخ) به حالت مایع (آب) و سپس به حالت گاز (بخار آب) بررسی می‌کنیم.

1. تغییرات فیزیکی:

- وقتی یخ را به دما های بالاتری از ۰ درجه سانتیگراد (مثلاً ۲۵ درجه سانتیگراد) بگذاریم، یخ به آب تبدیل می‌شود.
- این تغییر از حالت جامد به حالت مایع یک تغییر فیزیکی است. در اینجا، ما همچنان با مولکول‌های آب سر و کار داریم، اما ترتیب و انسجام آنها تغییر می‌کند.

2. تغییرات شیمیایی:

- حالا، اگر آب را به دما های بالاتر (مثلاً با افزایش دما به ۱۰۰ درجه سانتیگراد) ادامه دهیم، آب به بخار آب تبدیل می‌شود.

- این تغییر از حالت مایع به حالت گازی نمونه‌ای از تغییرات شیمیایی نیست. در اینجا، ما با شکست مولکول‌های آب و تبدیل آنها به مولکول‌های بخار آب روبرو هستیم، که یک تغییر شیمیایی است.

بنابراین، در این مثال، تغییر از حالت یخ به آب یک تغییر فیزیکی است، اما تغییر از حالت آب به بخار آب یک تغییر شیمیایی است. از این طریق، می‌توان تفاوت میان تغییرات فیزیکی و شیمیایی را درک کرد.

تغییر فیزیکی و شیمیایی را با هم مقایسه کنید علوم هشتم :

تغییرات فیزیکی و شیمیایی دو نوع تغییر متفاوت در مواد هستند. در اینجا تفاوت‌های اساسی بین آنها را مقایسه خواهیم کرد:

1. تغییرات فیزیکی:

- در تغییرات فیزیکی، ترکیب مولکولی و یا اتمی ماده تغییر نمی‌کند. ماده همچنان همان ماده است.

- تغییرات فیزیکی به تغییر در ویژگی‌های فیزیکی ماده اشاره دارد. این ویژگی‌ها می‌توانند حالت جسمی (مثل حالت جامد، مایع یا گاز)، حجم، شکل، چگالی، نقطه ذوب و جوش و ویژگی‌های مکانیکی مثل تنش و فشار باشند.

- تغییرات فیزیکی قابل برگشت هستند، به این معنا که می‌توان ماده را به حالت اولیه برگرداند.

- مثال: تغییر حالت آب از یخ به آب مایع یا تغییر شکل جسم به وسیله خمیدگی یا رفتن به فشار بالا.

2. تغییرات شیمیایی:

- در تغییرات شیمیایی، ترکیب مولکولی یا اتمی ماده تغییر می‌کند و ماده به ماده جدیدی تبدیل می‌شود.

- تغییرات شیمیایی به وقوع واکنش‌های شیمیایی میان مولکول‌ها یا اتم‌ها اشاره دارد. این واکنش‌ها ممکن است با تغییراتی در رنگ، بو، دما، جوشاندن یا یخ زدن، تولید یا مصرف انرژی همراه باشند.

- تغییرات شیمیایی قابل برگشت نیستند. بعد از وقوع یک واکنش شیمیایی، ماده به صورت دائمی تغییر می‌کند.

- مثال: احتراق یک چوب، واکنش آهن با اکسیژن که به تولید زنگ رست کربنات (روشنی) منجر می‌شود.

به عنوان خلاصه، تغییرات فیزیکی و شیمیایی از دیدگاه ترکیب مولکولی یا اتمی و توانایی برگشت به وضعیت اولیه تفاوت دارند. تغییرات فیزیکی ویژگی‌های فیزیکی ماده را تغییر می‌دهند، در حالی که تغییرات شیمیایی ترکیب مولکولی یا اتمی ماده را تغییر می‌دهند و ماده به ماده دیگری تبدیل می‌شود.

تغییر فیزیکی و شیمیایی را با ذکر مثال مقایسه کنید ( مطرح در علوم پنجم و هشتم) :

بالا مثال‌هایی برای تغییرات فیزیکی و شیمیایی ارائه دادم. اینجا چند مثال جدیدتر برای هر دو نوع تغییر آورده شده است:

تغییرات فیزیکی:

1. تغییر حالت آب از بخار به مایع:

- وقتی بخار آب خنک شود و دمای آن کاهش یابد، به حالت مایع آب تبدیل می‌شود. این تغییر حالت فیزیکی است.

2. تغییر حالت جسم در اثر گرما:

- وقتی یک تکه فلز را گرم کنیم، آن تکه فلز انبساط می‌یابد و طول آن افزایش می‌یابد. این تغییر اندازه و حالت فیزیکی است.

تغییرات شیمیایی:

1. احتراق گاز گلاب:

- وقتی گاز گلاب در حضور اکسیژن به طور کامل احتراق می‌کند، دی اکسید کربن و آب تولید می‌شوند. این یک تغییر شیمیایی است.

2. واکنش هیدروژن و اکسیژن به تولید آب:

- وقتی هیدروژن و اکسیژن با یکدیگر واکنش می‌کنند، آب به عنوان محصول تشکیل می‌شود. این نیز یک تغییر شیمیایی است.

در هر دو مثال فوق، ماده به شکل دائمی و تا حدی قابل مشاهده تغییر می‌کند و به تشکیل مواد جدید منجر می‌شود، که این واکنش‌ها به عنوان تغییرات شیمیایی شناخته می‌شوند. در تغییرات فیزیکی، ماده هنوز همان ماده اصلی است و تنها ویژگی‌های فیزیکی آن تغییر می‌کند.