1.5: الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة

إن المميّزات التي تمكّننا من تمييز مادة عن أخرى تسمى بالخصائص.

الخصائص الفيزيائية للمادة

الخاصية الفيزيائية هي خاصية للمادة غير مرتبطة بتغيير في تركيبتها الكيميائية. تتضمن الأمثلة المألوفة للخصائص الفيزيائية الكثافة، واللون، والقساوة، ونقاط الانصهار والغليان، والتوصيل الكهربائي. يمكننا ملاحظة بعض الخصائص الفيزيائية، مثل الكثافة واللون، دون تغيير الحالة الفيزيائية للمادة التي تمت ملاحظتها. لا يمكن ملاحظة الخصائص الفيزيائية الأخرى، مثل درجة حرارة انصهار الحديد أو درجة حرارة تجمد الماء، إلا عندما تخضع المادة لتغيير فيزيائي.  

التغير الفيزيائي هو تغير في حالة المادة أو خصائصها دون أي تغيير مصاحب لها في تركيبها الكيميائي (هويات المواد الموجودة في المادة). على سبيل المثال، نلاحظ تغيراً فيزيائياً عندما يذوب الشمع، ويذوب السكر في القهوة ، ويتكثف البخار في الماء السائل. تشمل الأمثلة الأخرى للتغيرات الفيزيائية مغناطيسية المعادن وإزالة مغناطيسيتها (كما هو الحال مع وسائل الحماية الشائعة المضادة للسرقة) وطحن المواد الصلبة إلى مساحيق. في كل من هذه الأمثلة، هناك تغير في الحالة الفيزيائية للمادة أو شكلها أو خصائصها، ولكن لا يوجد تغير في تركيبها الكيميائي.

الخصائص الكيميائية للمادة

يعد تغيير نوع مادة إلى نوع آخر (أو عدم القدرة على التغيير) خاصية كيميائية. تتضمّن أمثلة الخصائص الكيميائية القابلية للاشتعال، والسمية، والحموضة، والتفاعلية (أنواع عديدة)، وحرارة الاحتراق. الحديد، على سبيل المثال، يتّحد مع الأكسجين في وجود الماء لتكوين الصدأ؛ الكروم لا يتأكسد. النتروجليسيرين شديد الخطورة لأنه ينفجر بسهولة؛ بينما لا يشكل النيون أي خطر تقريباً لأنه غير نشط على الإطلاق.  

لتحديد خاصية كيميائية، نبحث عن تغير كيميائي. ينتج عن التغير الكيميائي دائمًا نوع واحد أو أكثر من المواد التي تختلف عن المادة الموجودة قبل التغيير. يشكل الصدأ تغييراً كيميائياً لأن الصدأ هو نوع مختلف من المادة عن الحديد والأكسجين والماء الموجود قبل تكوّن الصدأ. إن انفجار النيتروجلسرين هو تغير كيميائي لأن الغازات المنتجة هي أنواع مختلفة جداً عن المادة الأصلية. تشمل الأمثلة الأخرى للتغيرات الكيميائية التفاعلات التي يتم إجراؤها في المختبر (مثل تفاعل النحاس مع حمض النيتريك)، وجميع أشكال الاحتراق (الاشتعال)، ونضج الفواكه، والطعام الذي يتم طهيه، أو هضمه، أو تعفنه.  

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 1.3: Physical and Chemical Properties.