تغییر شیمیایی

تغییر شیمیایی ، فرایندی است که در آن ساختار ذره‌های تشکیل دهنده مواد اولیه دچار تغییر می‌شود و بطور کلی تغییری است که طی آن ،مواد به یک یا چند ماده شیمیایی دیگر تبدیل می‌شوند.

تغییراتی که در واکنشی بر روی مواد واکنش دهنده صورت می‌گیرد، بطور کلی به دو نوع تغییر فیزیکی و تغییر شیمیایی ، تقسیم می‌شوند. در تغییر فیزیکی ، فقط حالت فیزیکی ماده تغییر می‌یابد. یعنی ساختار ذره‌های تشکیل دهنده ماده تغییر نمی‌کند.

بنابراین تغییر کلیه حالات ماده نظیر ذوب و انجماد و تبخیر و تصعید و غیره و همچنین انحلال نمک ها و

بازها در آب ، تغییر فیزیکی محسوب می‌شوند

لیکن در تغییر شیمیایی ، در واقع اتصال اتم‌ها به یکدیگر در واکنش دهنده ها دستخوش تغییر می‌شود و همچنین آرایش اتم‌ها نیز تغییر می‌یابد. البته باید توجه داشت که در جریان یک واکنش شیمیایی ، اتم‌ها نه بوجود می‌آیند و نه از بین می‌روند و تنها ترکیب ، تجزیه یا بازآرایی می شوند.

واکنش‌های شیمیایی ممکن است با آزاد کردن انرژی بصورت گرما ، نور یا صوت همراه باشند و تولید یک گاز ، تشکیل یک رسوب یا تغییر رنگ در پی داشته باشند. ضمنا تغییرات شیمیایی معمولا برگشت ناپذیر می باشند.

روی دادن تغییر فیزیکی و تغییر شیمیایی

مانند سوختن شمع که تبدیل پارافین جامد شمع به مایع ،یک تغییر فیزیکی است اما سوختن فتیله شمع یک تغییر شیمیایی است و ....

روی دادن تغییر فیزیکی و تغییر شیمیایی بطور متوالی

البته مواردی وجود دارد که هر دو تغییر فیزیکی و شیمیایی بر روی یک پدیده ، بطور متوالی اتفاق می‌افتند.برای مثال ، با حرارت دادن تکه ای قند در لوله آزمایش ، ابتدا قند ذوب می‌شود که یک پدیده فیزیکی است. سپس به رنگ قهوه ای در می‌آید که نشان‌دهنده شروع تبدیل قند به کربن و یک پدیده شیمیایی است. در ادامه ، مقداری بخار آب به بالای لوله می‌رسد که نشانه تجزیه قند و ادامه پدیده شیمیایی قبل است.
پس قطره‌های آب روی دیواره لوله آزمایش پدیدار می‌شود که نشان‌دهنده میعان بخار آب آزاد شده و یک پدیده فیزیکی است. در پایان ، در داخل لوله ، ماده‌ای سیاهرنگ ، بی‌مزه و نامحلول در آب (برخلاف قند اولیه) باقی می‌ماند که این ماده جدید ، زغال است و با توجه به تغییر رنگ ، مزه و حلالیت آن در آب ، نشان‌دهنده وقوع یک پدیده شیمیایی است. 
 

مثال هایی از فرایندهای شیمیایی

همانطور که قبلا ذکر شد، در تغییر شیمیایی ، ماهیت شیمیایی مواد تغییر می‌یابد و فراورده‌های جدید با خواص متفاوت از مواد اولیه تولید می‌شود.

ایجاد حباب، تغییر رنگ و آزاد شدن انرژی گرمایی از نشانه های ایجاد تغییرات شیمیایی در مواد است.

پدیده های زیر نمونه هایی از تغییرهای شیمیایی محسوب می‌شوند:
 

• سوختن انواع سوخت‌ها. مانند بنزین ، نفت ، گاز طبیعی و... در مجاورت هوا
• زنگ زدن فلزات  
• گوارش غذا
• رسیدن میوه
• پختن غذا
• فاسدشدن مواد
• محکم شدن تدریجی سیما.
• انحلال آمونیاک در آب
• لخته شدن مواد کلوئیدی. در اثر لخته شدن ، پیوندهای جدیدی تشکیل می‌گردد که باعث تجمع مولکولهای یک محلول کلوئیدی می‌شود.

سوختن كاغذ

هنگام سوختن كاغذ، مولكول‌های بزرگ سلولز (نوعی پلیمر طبیعی از خانواده‌ی كربوهیدرات‌ها كه ماده‌ی اصلی سازنده‌ی چوب و كاغذ است) با مولكول‌های اكسیژن واكنش می‌دهند.

طی این واكنش، گاز کربن دی‌اکسید و بخار آب ایجاد می‌شود. از آن جا كه به دلیل وجود برخی مواد معدنی در ساختار كاغذ، سوختن آن به طور كامل صورت نمی‌گیرد، مقداری كربن به صورت زغال و مواد معدنی نسوز كه در هنگام تولید كاغذ برای استحكام بخشیدن یا براق كردن به آن افزوده می‌شود، به شكل خاكستر بر جای می‌ماند

.

همان طور كه در این شكل می‌بینید، ذره‌های سازنده‌ی كاغذ پس از انجام شدن واكنش در آرایش تازه‌ای مشاهده می‌شوند و در واقع، به ذره‌های كوچك‌تر و نوع جدیدی از مولكول‌های سازنده‌ی مواد دیگری تبدیل می‌گردند. هم زمان با تغییر ساختار ذره‌های سازنده‌ی كاغذ، مولكول‌های اكسیژن نیز دچار تغییر می‌شوند و اتم‌های اكسیژن سازنده‌ی آن‌ها در ساختار ذره‌ای تازه قرار می‌گیرندكه مولكول‌های مواد شیمیایی جدیدی هستند

تغییرهای شیمیایی با سرعت‌های متفاوتی روی می‌دهند. برخی آهسته و برخی تند پیش می‌روند.

اگر سرعت یك واكنش شیمیایی را سرعت مصرف شدن مواد واكنش دهنده با سرعت تولید فرآورده‌های آن واكنش در نظر بگیریم. در این صورت واكنشی مانند انفجار مواد منفجره، كه در آن ده‌ها یا صدها كیلوگرم ماده منفجره در كمتر از یك ثانیه مصرف می‌شود را می‌توان یك واكنش بسیار سریع دانست. این در حالی است كه روزها طول می‌کشد تا فقط سطح یك تیرآهن از زنگ آهن پوشیده شود. بدین علت زنگ زدن آهن از جمله واکنش‌های شیمیایی کند به شمار می‌آید و سوختن کبریت یا انفجار و ... از واکنش های شیمیایی سریع می باشند.