שינוי פיזיקלי ושינוי כימי
כשקרח נמס הוא הופך למים, אבל זה עדיין אותו חומר — אפשר להקפיא אותו שוב ולקבל קרח. כשקורעים דף לחתיכות, כל חתיכה היא עדיין נייר. אלה שינויים פיזיקליים: הצורה או המצב משתנים, אבל החומר נשאר אותו חומר.
כששורפים דף, לעומת זאת, מקבלים אפר, עשן וגזים. אי אפשר להחזיר אותם להיות דף. זה שינוי כימי, או תגובה כימית: החלקיקים של החומרים המקוריים התפרקו והתחברו מחדש בצורה אחרת, ונוצרו חומרים חדשים.
איך יודעים שקרתה תגובה כימית?
אי אפשר לראות חלקיקים, אבל יש כמה סימנים שעוזרים לזהות תגובה כימית. הופעת בועות של גז, כשלא הרתחנו כלום. שינוי צבע, כמו תפוח חתוך שמשחים באוויר. שחרור של חום או אור, כמו בגפרור שנדלק. ריח חדש, כמו של חלב שהחמיץ. והופעה של מוצק חדש בתוך נוזל.
חשוב לזכור שאלה רמזים ולא הוכחה מוחלטת. גם מים רותחים יוצרים בועות, וזה רק שינוי פיזיקלי. מדענים בודקים בזהירות אם באמת נוצר חומר חדש.
הר הגעש: חומץ וסודה לשתייה
זה אולי הניסוי הכימי המפורסם ביותר בבתים ובכיתות. שמים כף סודה לשתייה בבקבוק או בכוס, ושופכים מעט חומץ. מיד מתחיל קצף גועש שעולה ושופע החוצה. אם מוסיפים קצת סבון כלים וצבע מאכל, הוא נראה כמו לבה.
מה קרה שם? החומץ הוא חומצה, והסודה לשתייה היא בסיס. כשהם נפגשים הם מגיבים זה עם זה, ואחד החומרים החדשים שנוצרים הוא הגז פחמן דו־חמצני. הגז יוצר את הבועות. זה אותו גז שאנחנו נושפים החוצה כשאנחנו נושמים, והוא גם הגז שבמשקאות מוגזים.
גם בעוגה יש תגובה דומה: אבקת אפייה משחררת פחמן דו־חמצני כשהיא נרטבת ומתחממת, והבועות הקטנות גורמות לעוגה לתפוח.
תגובות כימיות סביבנו
חלודה: ברזל שנשאר בחוץ, ליד מים ואוויר, מתכסה בשכבה חומה־כתומה. זו תגובה כימית בין הברזל, החמצן שבאוויר והמים. לכן צובעים גדרות ברזל ומשמנים כלים — כדי להרחיק מהם מים ואוויר.
בערה: כשעץ, נר או גז בישול בוערים, הם מגיבים עם החמצן שבאוויר, ומשתחררים חום ואור. בלי חמצן אין אש, ולכן שמיכה מיוחדת שמכסה אש קטנה יכולה לכבות אותה.
בישול: ביצה שמתבשלת הופכת מנוזלית ושקופה למוצקה ולבנה, ולחם שנקלה משחים ומקבל ריח חדש. גם בתוך הגוף שלנו מתרחשות כל הזמן תגובות כימיות, למשל בעיכול המזון.
הצמחים מבצעים תגובה כימית חשובה במיוחד — פוטוסינתזה. בעזרת אור השמש הם הופכים מים ופחמן דו־חמצני לסוכר ולחמצן. כמעט כל המזון בעולם, וגם החמצן שאנחנו נושמים, קשורים לתגובה הזאת.
בטיחות קודם כל
ניסויים כימיים עושים רק עם חומרים בטוחים מהמטבח ובליווי מבוגר. לעולם לא מערבבים חומרי ניקוי זה עם זה, כי חלק מהשילובים יוצרים גזים מסוכנים. ולא טועמים שום דבר בניסוי, גם אם הוא נראה תמים.