இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் மாற்றங்கள்
இயற்கையில் நாம் காணும் ஒவ்வொரு மாற்றமும் ஒரு குறிப்பிட்ட விதியின் கீழ் நடைபெறுகிறது. அன்றாட வாழ்வில் நாம் பார்க்கும் பனிக்கட்டி உருகுவது, இரும்பு துருப்பிடிப்பது, பால் தயிராவது போன்ற நிகழ்வுகள் யாவும் அறிவியல் ரீதியாக இயற்பியல் மாற்றங்கள் அல்லது வேதியியல் மாற்றங்கள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. தேர்வில் வெற்றி பெற, இந்த இரண்டுக்கும் இடையிலான நுணுக்கமான வேறுபாடுகளைப் புரிந்துகொள்வது மிக அவசியமாகும்.
இயற்பியல் மாற்றங்கள் (Physical Changes)
ஒரு பொருளின் வேதியியல் அமைப்பில் எந்தவித மாற்றமும் ஏற்படாமல், அதன் வடிவம், அளவு, நிலை அல்லது தோற்றத்தில் மட்டும் ஏற்படும் தற்காலிக மாற்றமே இயற்பியல் மாற்றம் எனப்படும். இதில் புதிய பொருட்கள் உருவாவது இல்லை. பெரும்பாலும் இம்மாற்றங்களை எளிதில் பழைய நிலைக்கு மாற்ற முடியும் (Reversible).
இயற்பியல் மாற்றங்களின் முக்கிய பண்புகள்
- பொருளின் வேதியியல் பண்புகள் மாறுவதில்லை.
- புதிய பொருட்கள் உருவாவது இல்லை.
- பெரும்பாலான மாற்றங்கள் தற்காலிகமானவை.
- மூலக்கூறு அமைப்பில் மாற்றம் இருப்பதில்லை.
இயற்பியல் மாற்றங்களுக்கு உதாரணங்கள்
பனிக்கட்டி உருகுதல் (நீராவியாதல், உறைதல்), காகிதத்தைக் கிழித்தல், சர்க்கரை நீரில் கரைதல், கண்ணாடி உடைதல், மின்விளக்கு ஒளிர்வது போன்றவற்றை நாம் இயற்பியல் மாற்றங்களுக்கு உதாரணமாகக் கூறலாம். உதாரணமாக, ஒரு காகிதத்தைக் கிழிக்கும்போது, அது சிறிய துண்டுகளாக மாறினாலும், அதன் வேதியியல் தன்மை காகிதமாகவே நீடிக்கிறது.
இயற்பியல் மாற்றத்தை 'வடிவ மாற்றம்' (Shape/State Change) என்று நினைவில் கொள்ளுங்கள். 'பழைய நிலைக்குத் திரும்ப முடிந்தால் அது இயற்பியல் மாற்றம்'.
வேதியியல் மாற்றங்கள் (Chemical Changes)
ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பொருட்கள் ஒன்றிணைந்து புதிய வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட புதிய பொருளை உருவாக்கும் நிகழ்வு வேதியியல் மாற்றம் எனப்படும். இது பெரும்பாலும் நிரந்தரமானது (Irreversible). இம்மாற்றத்தின் போது ஆற்றல் உறிஞ்சப்படலாம் அல்லது வெளியிடப்படலாம்.
வேதியியல் மாற்றங்களின் முக்கிய பண்புகள்
- புதிய பொருட்கள் உருவாகின்றன.
- பொருட்களின் வேதியியல் பண்புகள் முற்றிலும் மாறுகின்றன.
- பெரும்பாலான மாற்றங்கள் நிரந்தரமானவை.
- வெப்பம், ஒளி, நிறம் அல்லது வாயு வெளியேற்றம் நிகழ்ந்து மாற்றத்தை உறுதிப்படுத்தும்.
வேதியியல் மாற்றங்களுக்கு உதாரணங்கள்
பால் தயிராக மாறுதல், இரும்பு துருப்பிடித்தல், காகிதம் எரிதல், பழங்கள் பழுத்தல், சுவாசம், செரிமானம் போன்றவை வேதியியல் மாற்றங்களாகும். காகிதத்தை எரிக்கும்போது அது சாம்பலாக மாறிவிடுகிறது; இந்தச் சாம்பலை மீண்டும் காகிதமாக மாற்ற முடியாது. இது ஒரு நிரந்தரமான வேதியியல் மாற்றம்.
| அம்சம் | இயற்பியல் மாற்றம் | வேதியியல் மாற்றம் |
|---|---|---|
| புதிய பொருள் | உருவாவதில்லை | நிச்சயமாக உருவாகும் |
| மீளக்கூடிய தன்மை | மீளக்கூடியது | மீள முடியாதது |
| வேதியியல் பண்பு | மாறாது | முழுமையாக மாறும் |
| ஆற்றல் மாற்றம் | மிகக்குறைவு | அதிகம் (வெப்பம்/ஒளி) |
முக்கியமான வேதியியல் மாற்றங்கள்: ஆழமான பார்வை
1. இரும்பு துருப்பிடித்தல் (Rusting of Iron)
இரும்பு, ஈரப்பதம் மற்றும் ஆக்சிஜனுடன் வினைபுரியும் போது இரும்பு ஆக்சைடு (Iron Oxide) எனும் துரு உருவாகிறது. இது இரும்பின் வலிமையைக் குறைக்கும் ஒரு வேதியியல் வினையாகும். இதன் சமன்பாடு: 4Fe + 3O2 + xH2O → 2Fe2O3.xH2O.
2. எரிதல் (Combustion)
எந்த ஒரு பொருளும் ஆக்சிஜனுடன் வினைபுரிந்து வெப்பத்தையும் ஒளியையும் வெளியிடுவது எரிதல் எனப்படும். இது ஒரு ஆக்சிஜனேற்ற வினையாகும். மெழுகுவர்த்தி எரியும்போது, திரியின் ஒரு பகுதி இயற்பியல் மாற்றத்தையும் (மெழுகு உருகுதல்), மற்றொரு பகுதி வேதியியல் மாற்றத்தையும் (மெழுகு எரிதல்) காட்டுகிறது.
- மெழுகுவர்த்தி எரிதல்: இயற்பியல் + வேதியியல் மாற்றம் இரண்டும் சேர்ந்தது.
- பால் தயிராதல்: லாக்டோபேசிலஸ் பாக்டீரியாவால் நிகழும் வேதியியல் மாற்றம்.
- துருப்பிடித்தலைத் தடுக்க உதவும் முறை: கால்வனைசிங் (துத்தநாகப் பூச்சு).
வினைகள் மற்றும் மாற்றங்களை அடையாளம் காணும் வழிகள்
ஒரு மாற்றம் நடக்கும்போது பின்வரும் அறிகுறிகள் இருந்தால் அது பெரும்பாலும் வேதியியல் மாற்றமாகும்:
- நிற மாற்றம் (எ.கா: வெட்டப்பட்ட ஆப்பிள் பழுப்பு நிறமாதல்).
- வாயு வெளியேற்றம் (எ.கா: வினிகர் + பேக்கிங் சோடா வினை).
- வெப்பநிலை மாற்றம் (எ.கா: நீற்றுச் சுண்ணாம்பில் நீர் சேர்த்தல்).
- வீழ்படிவு உருவாதல்.
பயிற்சி வினாக்கள் மற்றும் விடைகள்
தேர்வுகளில் கேட்கப்படும் முக்கிய வினாக்களுக்கான பகுப்பாய்வு:
- கேள்வி: நீரின் கொதிநிலை மாற்றம் என்ன? விடை: இயற்பியல் மாற்றம் (நிலை மாற்றம் மட்டும்).
- கேள்வி: ஒளிச்சேர்க்கை என்ன வகையான மாற்றம்? விடை: வேதியியல் மாற்றம் (புதிய உணவுப்பொருள் குளுக்கோஸ் உருவாகிறது).
- கேள்வி: உணவு செரிமானம் என்ன மாற்றம்? விடை: வேதியியல் மாற்றம் (நொதிகளின் உதவியுடன் சிதைத்தல்).
முடிவுரை
இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் மாற்றங்களைச் சரியாகப் புரிந்துகொள்வது அறிவியல் பாடத்தில் அடிப்படை அடித்தளமாகும். ஒரு பொருளின் மூலக்கூறு அமைப்பு மாறுகிறதா இல்லையா என்பதை மட்டும் கவனித்தால், எந்தக் கேள்விக்கும் உங்களால் எளிதாக விடையளிக்க முடியும். இம்மாற்றங்கள் பற்றிய புரிதல், சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பிற்கும், தொழிற்சாலை வேதியியலுக்கும் மிக அவசியமானது.
இயற்பியல் மாற்றத்தில் 'தோற்றம்' மட்டுமே மாறும். வேதியியல் மாற்றத்தில் 'தன்மை' மாறும். இந்த இரண்டு சொற்களை மட்டும் நினைவில் வைத்துக்கொள்ளுங்கள்.