Kategori: Kemi udgivet: September 24, 2013
der er ingen reel forskel mellem en kemisk proces og en fysisk proces i kemi. Nogle kemilærere kan lide at definere en kemisk proces som enhver proces, der involverer en kemisk reaktion, og alle andre processer som fysiske processer. Ifølge sådanne lærere er ting som brændende brændstoffer kemiske processer, og ting som opløsning af salt i vand eller frysning af vand til is er fysiske processer. Men denne skelnen er virkelig vilkårlig og ikke-grundlæggende. Mens sådanne lærere kan gøre en sådan skelnen med den gode hensigt at undervise deres elever, sætter de virkelig eleverne til at blive forvirrede på lang sigt.
alle processer, der involverer interaktion mellem atomer, er kemiske. Opløsning af salt i vand er en kemisk reaktion. Du starter med to forskellige reaktanter (salt og vand), får atomerne til at binde til hinanden på nye måder (hver saltion bliver bundet til en mængde vandmolekyler), og der dannes et nyt kemikalie (saltvand). Typisk for alle kemiske reaktioner udveksles varme med miljøet som en del af processen. Opløsning af salt i vand er muligvis ikke så glamourøst som at eksplodere en ballon fyldt med brint, men det er stadig en kemisk reaktion.
selv processer så enkle som ændringer i fase (fast til væske, væske til gas osv.) er virkelig kemisk i naturen. I processen med frysning til is starter molekylerne i flydende vand i en konfiguration, danner bindinger, når de påtager sig den nye konfiguration og frigiver energi i processen. Nogle lærere kan ikke lide at behandle faseændringer som kemiske reaktioner, fordi de grundlæggende kemiske ligninger ikke er særlig nyttige til undervisning af studerende. For eksempel er den grundlæggende kemiske ligning for vandfrysning til is: H20 liter H20. Denne ligning er vildledende. Det ser ud til at antyde, at der slet ikke sker noget. Af denne grund tror nogle måske, at faseændringer ikke rigtig tæller. Men en mere detaljeret kemisk ligning er mere lysende: H20(flydende) – varmelys H20 (fast) . Indeholdt i denne pil er dannelsen af stabile hydrogenbindinger mellem vandmolekyler efter fjernelse af energi (energi frigives altid, når der dannes kemiske bindinger). Dannelsen af bindinger er nøglefunktionen ved kemiske reaktioner.
faktisk er næsten hver dag-til-dag oplevelse, som vi er bekendt med, grundlæggende kemisk. At sparke en fodbold, skifte gear på en cykel, synge og skrive ord på papir beskrives alle på det grundlæggende niveau som interaktion mellem atomer. På det grundlæggende niveau er de eneste processer, der ikke er kemiske, gravitationsprocesser og nukleare/subatomære partikelprocesser.
desuden er udtrykket “fysisk proces” så vagt, at det er ubrugeligt. Enhver observerbar proces i universet er fysisk. De eneste ting i universet, der ikke er fysiske, er abstrakte begreber som kærlighed og tro. Alle kemiske processer er fysiske, ligesom alle biologiske, geologiske, astronomiske, gravitations -, subatomære og nukleare processer. Bogen “misforståelser i kemi” af Hans-Dieter Barke siger:
det er traditionelt i kemi lektioner at adskille kemiske reaktioner fra fysiske processer. Dannelsen af metalsulfider fra dets elementer ved frigivelse af energi beskrives i alle tilfælde som en kemisk reaktion. I modsætning hertil betragtes opløsningen af stoffer i vand ofte som en “fysisk proces”, fordi stof “faktisk ikke ændrer sig”, det opløste stof kan genvindes i sin oprindelige form gennem “fysiske” separationsprocedurer. Hvis man tager natriumhydroksid og opløser det i lidt vand, vises en farveløs opløsning og frigiver varme; løsningen leder elektricitet og producerer en høj pH-værdi. Kritiske studerende betragter denne løsning som et nyt materiale, og produktionen af varme viser en eksoterm reaktion. Fra dette eksempel kan man se, at det ikke giver mening at adskille omdannelsen af stof til “kemiske” og “fysiske” processer . Hvis vi rutinemæssigt fortsætter med at gøre dette i betydningen “vi har altid gjort det på denne måde”, ville der opstå automatiske skolefremstillede misforståelser baseret på undervisningstraditioner i skolen.
emner: kemisk proces, kemisk reaktion, fase, faseændring, faseovergang, fysisk proces