Catégorie: Chimie Publié: Septembre 24, 2013
Il n’y a pas de différence réelle entre un processus chimique et un processus physique en chimie. Certains professeurs de chimie aiment définir un processus chimique comme tout processus impliquant une réaction chimique et tous les autres processus comme des processus physiques. Selon ces enseignants, des choses comme la combustion de combustibles sont des processus chimiques et des choses comme la dissolution du sel dans l’eau ou la congélation de l’eau dans la glace sont des processus physiques. Mais cette distinction est vraiment arbitraire et non fondamentale. Bien que ces enseignants puissent faire une telle distinction avec la bonne intention d’enseigner à leurs élèves, ils mettent vraiment en place les élèves pour qu’ils soient confus à long terme.
Tous les processus impliquant l’interaction des atomes sont chimiques. La dissolution du sel dans l’eau est une réaction chimique. Vous commencez avec deux réactifs distincts (le sel et l’eau), obtenez les atomes pour se lier les uns aux autres de nouvelles manières (chaque ion de sel devient lié à une foule de molécules d’eau), et un nouveau produit chimique est formé (l’eau salée). Typique de toutes les réactions chimiques, la chaleur est échangée avec l’environnement dans le cadre du processus. La dissolution du sel dans l’eau n’est peut-être pas aussi glamour que l’explosion d’un ballon rempli d’hydrogène, mais c’est toujours une réaction chimique.
Même des procédés aussi simples que des changements de phase (solide à liquide, liquide à gaz, etc.) sont vraiment de nature chimique. Dans le processus de congélation en glace, les molécules dans l’eau liquide commencent dans une configuration, forment des liaisons au fur et à mesure qu’elles prennent la nouvelle configuration et libèrent de l’énergie dans le processus. Certains enseignants n’aiment pas traiter les changements de phase comme des réactions chimiques car les équations chimiques de base ne sont pas très utiles pour enseigner aux étudiants. Par exemple, l’équation chimique de base pour la congélation de l’eau en glace est: H20 → H20. Cette équation est trompeuse. Cela semble impliquer que rien ne se passe du tout. Pour cette raison, certains peuvent penser que les changements de phase ne comptent pas vraiment. Mais une équation chimique plus détaillée est plus éclairante: H20 (liquide) – chaleur → H20 (solide). Cette flèche contient la formation de liaisons hydrogène stables entre les molécules d’eau après l’élimination de l’énergie (l’énergie est toujours libérée lorsque des liaisons chimiques sont formées). La formation de liaisons est la caractéristique clé des réactions chimiques.
En fait, à peu près toutes les expériences quotidiennes que nous connaissons sont fondamentalement de nature chimique. Frapper un ballon de football, changer de vitesse sur un vélo, chanter et écrire des mots sur du papier sont tous décrits au niveau fondamental comme l’interaction des atomes. Sur le plan fondamental, les seuls processus qui ne sont pas de nature chimique sont les processus gravitationnels et les processus de particules nucléaires / subatomiques.
De plus, le terme » processus physique » est si vague qu’il est inutile. Chaque processus observable dans l’univers est physique. Les seules choses dans l’univers qui ne sont pas physiques sont des concepts abstraits tels que l’amour et la foi. Tous les processus chimiques sont physiques, de même que tous les processus biologiques, géologiques, astronomiques, gravitationnels, subatomiques et nucléaires. Le livre « Idées fausses en chimie » de Hans-Dieter Barke déclare:
Il est traditionnel dans les cours de chimie de séparer les réactions chimiques des processus physiques. La formation de sulfures métalliques à partir de ses éléments en libérant de l’énergie est décrite dans tous les cas comme une réaction chimique. En revanche, la dissolution de substances dans l’eau est souvent considérée comme un « processus physique » car la matière « ne change pas réellement », la substance dissoute peut être retrouvée sous sa forme originale grâce à des procédures de séparation « physiques ». Si l’on prend de l’hydroxyde de sodium et que l’on le dissout dans un peu d’eau, une solution incolore apparaît et libère de la chaleur; la solution conduit l’électricité et produit une valeur de pH élevée. Les étudiants critiques considèrent cette solution comme un nouveau matériau et la production de chaleur montre une réaction exothermique. De cet exemple, on peut voir qu’il n’a aucun sens de séparer la transformation de la matière en processus « chimiques » et « physiques ». Si nous continuons systématiquement à le faire dans le sens de « nous l’avons toujours fait de cette façon », des idées fausses faites automatiquement par l’école se poseraient sur la base des traditions d’enseignement à l’école.
Sujets: processus chimique, réaction chimique, phase, changement de phase, transition de phase, processus physique