Kategorie: Chemie
Veröffentlicht am: September 24, 2013
Es gibt keinen wirklichen Unterschied zwischen einem chemischen Prozess und einem physikalischen Vorgang in der Chemie. Einige Chemielehrer definieren einen chemischen Prozess gerne als jeden Prozess, der eine chemische Reaktion und alle anderen Prozesse als physikalische Prozesse beinhaltet. Solchen Lehrern zufolge sind Dinge wie das Verbrennen von Brennstoffen chemische Prozesse und Dinge wie das Auflösen von Salz in Wasser oder das Einfrieren von Wasser in Eis physikalische Prozesse., Aber diese Unterscheidung ist wirklich willkürlich und nicht grundlegend. Während solche Lehrer eine solche Unterscheidung mit der guten Absicht treffen können, ihre Schüler zu unterrichten, richten sie die Schüler wirklich so ein, dass sie langfristig verwirrt werden.
Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen einem chemischen und einem physikalischen Prozess. Diese irreführende Unterscheidung wird hauptsächlich von Schullehrern gemacht. Zum Beispiel ist das Schmelzen von Eis zu flüssigem Wasser sowohl ein chemischer als auch ein physikalischer Prozess. Public Domain Image, Quelle: Christopher S. Baird.,Alle Prozesse, die die Wechselwirkung von Atomen beinhalten, sind chemisch. Auflösen von Salz in Wasser ist eine Chemische Reaktion. Sie beginnen mit zwei verschiedenen Reaktanten (Salz und Wasser), bringen die Atome dazu, sich auf neue Weise aneinander zu binden (jedes Salzion wird an eine Menge Wassermoleküle gebunden), und es entsteht eine neue Chemikalie (Salzwasser). Typisch für alle chemischen Reaktionen wird Wärme im Rahmen des Prozesses mit der Umgebung ausgetauscht. Das Auflösen von Salz in Wasser ist möglicherweise nicht so glamourös wie das Explodieren eines mit Wasserstoff gefüllten Ballons, aber es ist immer noch eine chemische Reaktion.,
Auch Prozesse so einfach wie Phasenwechsel (fest zu flüssig, flüssig zu Gas, etc.) sind wirklich chemischer Natur. Beim Einfrieren auf Eis beginnen die Moleküle in flüssigem Wasser in einer Konfiguration, bilden Bindungen, wenn sie die neue Konfiguration annehmen, und setzen dabei Energie frei. Einige Lehrer behandeln Phasenänderungen nicht gerne als chemische Reaktionen, da die grundlegenden chemischen Gleichungen für den Unterricht von Schülern nicht sehr nützlich sind. Zum Beispiel lautet die chemische Grundgleichung für das Einfrieren von Wasser zu Eis: H20 → H20. Diese Gleichung ist irreführend., Es scheint zu implizieren, dass überhaupt nichts passiert. Aus diesem Grund denken einige vielleicht, dass Phasenänderungen nicht wirklich zählen. Eine detailliertere chemische Gleichung ist jedoch aufschlussreicher: H20(Flüssigkeit) – Wärme → H20 (Feststoff) . In diesem Pfeil ist die Bildung stabiler Wasserstoffbrücken zwischen Wassermolekülen nach dem Entfernen von Energie enthalten (Energie wird immer freigesetzt, wenn chemische Bindungen gebildet werden). Die Bildung von Bindungen ist das Schlüsselmerkmal chemischer Reaktionen.
Tatsächlich ist fast jede alltägliche Erfahrung, mit der wir vertraut sind, grundlegend chemischer Natur., Einen Fußball zu treten, die Gänge auf einem Fahrrad zu wechseln, zu singen und Wörter auf Papier zu schreiben, wird auf der grundlegenden Ebene als Wechselwirkung von Atomen beschrieben. Auf der fundamentalen Ebene sind die einzigen Prozesse, die nicht chemischer Natur sind, Gravitationsprozesse und nukleare/subatomare Teilchenprozesse.
Darüber hinaus ist der Begriff „physischer Prozess“ so vage, dass er unbrauchbar ist. Jeder beobachtbare Prozess im Universum ist physisch. Die einzigen Dinge im Universum, die nicht physisch sind, sind abstrakte Konzepte wie Liebe und Glaube., Alle chemischen Prozesse sind physikalisch, ebenso wie alle biologischen, geologischen, astronomischen, gravitativen, subatomaren und nuklearen Prozesse. Das Buch „Missverständnisse in der Chemie“ von Hans-Dieter Barke besagt:
Im Chemieunterricht ist es Tradition, chemische Reaktionen von physikalischen Prozessen zu trennen. Die Bildung von Metallsulfiden aus seinen Elementen durch Freisetzung von Energie wird in jedem Fall als chemische Reaktion beschrieben., Im Gegensatz dazu wird das Auflösen von Substanzen in Wasser oft als „physikalischer Prozess“ angesehen, da sich Materie „nicht wirklich ändert“, die gelöste Substanz kann durch „physikalische“ Trennverfahren in ihrer ursprünglichen Form wiedererlangt werden. Wenn man Natriumhydroxid nimmt und es in etwas Wasser auflöst, erscheint eine farblose Lösung und gibt Wärme ab; Die Lösung leitet Strom und erzeugt einen hohen pH-Wert. Kritische Studenten betrachten diese Lösung als ein neues Material und die Erzeugung von Wärme zeigt eine exotherme Reaktion., Aus diesem Beispiel kann man sehen, dass es keinen Sinn macht, die Umwandlung von Materie in „chemische“ und „physikalische“ Prozesse zu trennen . Wenn wir dies routinemäßig weiterhin im Sinne von „Wir haben es immer so gemacht“ tun, würden automatische in der Schule gemachte Missverständnisse auf der Grundlage von Unterrichtstraditionen in der Schule entstehen.
Themen: chemischer Prozess, chemische Reaktion, Phase, Phasenwechsel, Phasenübergang, physikalischer Prozess
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