Jaka jest różnica między procesem chemicznym a procesem fizycznym w chemii?

Kategoria: Chemia
opublikowano: 24 września 2013

nie ma rzeczywistej różnicy między procesem chemicznym a procesem fizycznym w chemii. Niektórzy nauczyciele chemii lubią definiować proces chemiczny jako każdy proces, który obejmuje reakcję chemiczną i wszystkie inne procesy jako procesy fizyczne. Według takich nauczycieli rzeczy takie jak spalanie paliw są procesami chemicznymi, a rzeczy takie jak rozpuszczanie soli w wodzie lub zamrażanie wody w lód są procesami fizycznymi., Ale to rozróżnienie jest naprawdę arbitralne i nie fundamentalne. Podczas gdy tacy nauczyciele mogą dokonać takiego rozróżnienia z dobrą intencją nauczania swoich uczniów, naprawdę ustawiają uczniów, aby byli zdezorientowani w dłuższej perspektywie.

nie ma zasadniczej różnicy między procesem chemicznym a procesem fizycznym. To mylące rozróżnienie jest dokonywane głównie przez nauczycieli szkolnych. Na przykład, topnienie lodu do ciekłej wody jest zarówno procesem chemicznym, jak i fizycznym. Public Domain Image, źródło: Christopher S. Baird.,

wszystkie procesy, które wymagają interakcji atomów są chemiczne. Rozpuszczanie soli w wodzie jest reakcją chemiczną. Zaczynasz od dwóch różnych reagentów (sól i woda), aby Atomy wiązały się ze sobą w nowy sposób (każdy jon soli staje się związany z tłumem cząsteczek wody) i powstaje nowa substancja chemiczna (słona woda). Typowe dla wszystkich reakcji chemicznych ciepło jest wymieniane z otoczeniem w ramach procesu. Rozpuszczenie soli w wodzie może nie być tak efektowne jak wybuch balonu wypełnionego Wodorem, ale nadal jest to reakcja chemiczna.,

nawet procesy tak proste, jak zmiany fazowe (ciało stałe na ciecz, ciecz na gaz itp.) mają charakter chemiczny. W procesie zamrażania do lodu cząsteczki w ciekłej wodzie zaczynają się w jednej konfiguracji, tworzą wiązania, gdy przyjmują nową konfigurację i uwalniają energię w procesie. Niektórzy nauczyciele nie lubią traktować zmian fazowych jako reakcji chemicznych, ponieważ podstawowe równania chemiczne nie są zbyt przydatne w nauczaniu uczniów. Na przykład, podstawowe równanie chemiczne dla zamarzania wody do lodu to: H20 → H20. To równanie jest mylące., Wydaje się sugerować, że nic się nie dzieje. Z tego powodu niektórzy mogą myśleć, że zmiany fazowe tak naprawdę się nie liczą. Ale bardziej szczegółowe równanie chemiczne jest bardziej iluminujące: H20 (ciecz) – ciepło → H20 (ciało stałe). Zawarta w niej strzałka polega na tworzeniu stabilnych wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami wody po usunięciu energii (energia jest zawsze uwalniana, gdy powstają wiązania chemiczne). Tworzenie wiązań jest kluczową cechą reakcji chemicznych.

w rzeczywistości prawie każde codzienne doświadczenie, które znamy, ma zasadniczo charakter chemiczny., Kopanie piłki nożnej, zmiana biegów na rowerze, śpiewanie i pisanie słów na papierze są opisane na poziomie podstawowym jako interakcja atomów. Na poziomie podstawowym jedynymi procesami, które nie mają charakteru chemicznego, są procesy Grawitacyjne i procesy jądrowe / subatomowe-cząstki.

ponadto termin „proces fizyczny” jest tak niejasny, że jest bezużyteczny. Każdy obserwowalny proces we wszechświecie jest fizyczny. Jedyne rzeczy we wszechświecie, które nie są fizyczne, to abstrakcyjne pojęcia, takie jak miłość i wiara., Wszystkie procesy chemiczne są fizyczne, podobnie jak wszystkie procesy biologiczne, geologiczne, astronomiczne, grawitacyjne, subatomowe i jądrowe. Książka” Misconceptions in Chemistry „autorstwa Hansa-Dietera Barke' a stwierdza:

w lekcji chemii tradycyjne jest oddzielanie reakcji chemicznych od procesów fizycznych. Powstawanie siarczków metali z jego pierwiastków poprzez uwalnianie energii jest opisywane w każdym przypadku jako reakcja chemiczna., Natomiast rozpuszczanie substancji w wodzie jest często uważane za „proces fizyczny”, ponieważ materia” nie zmienia się w rzeczywistości”, rozpuszczoną substancję można odzyskać w swojej pierwotnej postaci poprzez” fizyczne ” procedury separacji. Jeśli bierze się wodorotlenek sodu i rozpuszcza go w niewielkiej ilości wody, pojawia się bezbarwny roztwór i uwalnia ciepło; roztwór przewodzi energię elektryczną i wytwarza wysoką wartość pH. Krytyczni studenci uważają to rozwiązanie za nowy materiał, a produkcja ciepła wykazuje reakcję egzotermiczną., Z tego przykładu widać, że rozdzielanie przemiany materii na procesy „chemiczne” i „fizyczne” nie ma sensu . Jeśli rutynowo będziemy to robić w sensie „zawsze robiliśmy to w ten sposób”, automatycznie pojawią się błędne przekonania wynikające z tradycji nauczania w szkole.

tematyka: proces chemiczny, reakcja chemiczna, Faza, zmiana fazy, przemiana fazowa, proces fizyczny