درس في الكيمياء و تحولات المادة[2ثانوي آداب و فلسفة]

الدرس الثاني: المقاربة التاريخية لتطور الكيمياء (من السيمياء إلى الكيمياء).

مفهوم التحول الكيمائي:

تتزايد أهمية الكيمياء يوما بعد يوم، وتُثبت التجارب العلمية الحديثة أن الحياة عبارة عن عمليات كيميائية مُعقدة، كما ثبُت أن الوراثة وليدة التفاعلات الكيميائة، كما أن التغيرات التي تطرأ على كوكب الأرض هي في كثير من الأحيان ذات طبيعة كيميائية. فلم تعد الكيمياء تعني تلك الخرافات التي مفادها تحويل المعادن العادية إلى معادن ثمينة وإنما أصبحت الكيمياء عِلمًا يهتم بدراسة تركيب المادة و التحولات التي تحدث لها و الطاقة المُصاحبة لهذه التحولات.

من المُهم الإشارة إلى أن المادة تخضع لنوعين من التحولات، تحول لا تتغير فيه طبيعة المادة كتبخر الماء أو تحوله إلى جليد، وهذا يُسمى تحولاً فيزيائِيًا. وتحول يُؤدي إلى تغير طبيعة المادة كاحتراق ورقة أو اشتعال الغاز الطبيعي أثناء استعماله للطهي أو التحليل الكهربائي للماء أو غير ذلك، ويُسمى تحولاً كيميائيًا.

التجربة الأولى: احتراق الميثان.
الميثان ويدخل بنسبة كبيرة في تركيب غاز المدينة (gaz de ville)، يُستعمل في المواقد للطهي و التدفئة. صيغته الجُزئية CH₄.

المُلاحظات:

بعد مُدة قصيرة من اشتعال الموقد المُغذى بغاز الميثان نلاحظ ما يلي:
- الجدران الداخلية للقُمع تتغطى ببخار الماء.
- تعكر ماء الجير.

التفسير:

يحترق غاز الميثان في ظل وُجود غاز ثنائي الأوكسجين O₂ (الموجود في الهواء) ليتشكل بخار الماء وغاز الفحم CO₂ (هو المسؤول عن تعكر ماء الجير).
التجربة الثانية: احتراق البوتان:
البوتان غاز ينتُج عن تقطير البترول و نجدُه في القارورات التي يتم استعمالها للتدفئة والطهي في حالة عدم وجود غاز المدينة. كما يوجد على شكل سائل في الولاعات. والصيغة الجُزئية للبوتان هي C₄H₁₀.

أدوات وخُطوات التجربة:

الأدوات:

- ولاعة.
- وعاء زجاجي.
- ماء الجير.

الخُطوات:

1- نُوقد الولاعة ثم نُقرب اللهب من فُوهة الوعاء الزجاجي الذي يكون بشكل مقلوب، بحيث يُصبح بالإمكان للنار أن تدخل الوعاء.
2- بعد ذلك نُضيف ماء الجير داخل الوعاء.

المُلاحظات:

- تشكل بُخار الماء على الجدران الداخلية للوعاء الزُجاجي.
-  تعكُر ماء الجير.

التفسير:

احترق البوتان بواسطة أوكسجين الهواء و نتج عن ذلك كل من بُخار الماء وغاز الفحم (غاز ثاني أكسيد الكربون).

نتيجة:

من خلال هاتين التجربتين يُمكن القول أن من خلال احتراق الميثان (أو البوتان) وبوجود وفرة من أكسجين الهواء، حدث تحول كيميائي للمادة حيث اختفت أجسام (ميثان وثنائي الأوكسجين) و (بوتان وثنائي الأوكسجين) لتتحول إلى أجسام أخرى (غاز الفحم وبُخار الماء). تُسمى الأجسام المُختفية مُتفاعلات وتُسمى الأجسام المُتشكلة نواتج.