Kategória: kémia megjelent: szeptember 24, 2013
a kémiában nincs valódi különbség egy kémiai folyamat és egy fizikai folyamat között. Egyes kémiatanárok szeretik a kémiai folyamatot úgy definiálni, mint minden olyan folyamatot, amely kémiai reakciót tartalmaz, és minden más folyamatot fizikai folyamatként. Az ilyen tanárok szerint az olyan dolgok, mint az üzemanyag elégetése, kémiai folyamatok, az olyan dolgok, mint a só vízben való feloldása vagy a víz jéggé fagyasztása, fizikai folyamatok. De ez a megkülönböztetés valóban önkényes és nem alapvető. Míg az ilyen tanárok ilyen megkülönböztetést tehetnek azzal a jó szándékkal, hogy tanítsák hallgatóikat, valóban úgy állítják be a hallgatókat, hogy hosszú távon összezavarodjanak.
az atomok kölcsönhatásával járó összes folyamat kémiai. A só vízben való feloldása kémiai reakció. Két különböző reagenssel kezdjük (só és víz), rávesszük az atomokat, hogy új módon kötődjenek egymáshoz (minden sóion vízmolekulák tömegéhez kötődik), és egy új vegyi anyag képződik (sós víz). Az összes kémiai reakcióra jellemző, hogy a folyamat részeként a hőt kicserélik a környezettel. A só vízben való feloldása nem biztos, hogy olyan elbűvölő, mint egy hidrogénnel töltött léggömb felrobbantása, de ez még mindig kémiai reakció.
még olyan egyszerű folyamatok is, mint a fázisváltozások (szilárdtól folyadékig, folyadéktól gázig stb.) valóban kémiai jellegűek. A jéggé fagyás folyamatában a folyékony vízben lévő molekulák egy konfigurációban indulnak, kötéseket képeznek, amikor felveszik az új konfigurációt, és energiát szabadítanak fel a folyamatban. Egyes tanárok nem szeretik a fázisváltozásokat kémiai reakcióként kezelni, mert az alapvető kémiai egyenletek nem túl hasznosak a hallgatók tanításában. Például a víz jéggé fagyásának alapvető kémiai egyenlete: H20 H20. Ez az egyenlet félrevezető. Úgy tűnik, hogy semmi sem történik. Emiatt egyesek azt gondolhatják, hogy a fázisváltozások nem igazán számítanak. De egy részletesebb kémiai egyenlet megvilágítóbb: H20 (folyékony) – hő H20(szilárd). Ebben a nyílban stabil hidrogénkötések képződnek a vízmolekulák között az energia eltávolítása után (az energia mindig felszabadul, amikor kémiai kötések képződnek). A kötések kialakulása a kémiai reakciók legfontosabb jellemzője.
valójában szinte minden napi tapasztalat, amelyet ismerünk, alapvetően kémiai jellegű. A futball rugdosása, a fogaskerekek váltása a kerékpáron, az éneklés és a szavak papírra írása mind alapvető szinten az atomok kölcsönhatásaként írható le. Alapvető szinten az egyetlen olyan folyamat, amely nem kémiai jellegű, a gravitációs folyamatok és a nukleáris/szubatomi-részecske folyamatok.
ezenkívül a “fizikai folyamat” kifejezés annyira homályos, hogy haszontalan. Az univerzumban minden megfigyelhető folyamat fizikai. Az egyetlen dolog az univerzumban, ami nem fizikai, olyan elvont fogalmak, mint a szeretet és a hit. Minden kémiai folyamat fizikai, csakúgy, mint minden biológiai, geológiai, csillagászati, gravitációs, szubatomi és nukleáris folyamat. Hans-Dieter Barke “tévhitek a kémiában” című könyve kimondja:
a kémiai órákban hagyományos a kémiai reakciók elválasztása a fizikai folyamatoktól. A fém-szulfidok képződését elemeiből energia felszabadításával minden esetben kémiai reakcióként írják le. Ezzel szemben az anyagok vízben való feloldódását gyakran “fizikai folyamatnak” tekintik, mivel az anyag “valójában nem változik”, az oldott anyag eredeti formájában visszanyerhető “fizikai” elválasztási eljárásokkal. Ha valaki nátrium-hidroxidot vesz fel, és kevés vízben feloldja, színtelen oldat jelenik meg, és hőt bocsát ki; az oldat áramot vezet, és magas pH-értéket hoz létre. A kritikus hallgatók ezt a megoldást új anyagnak tekintik, és a hőtermelés exoterm reakciót mutat. Ebből a példából látható, hogy nincs értelme elválasztani az anyag átalakulását “kémiai” és “fizikai” folyamatokká . Ha rutinszerűen továbbra is ezt tesszük abban az értelemben, hogy “mindig így csináltuk”, automatikus iskolai tévhitek merülnének fel az iskolai hagyományok tanítása alapján.
témák: kémiai folyamat, kémiai reakció, fázis, fázisváltás, fázisátmenet, fizikai folyamat