化学における化学過程と物理過程の違いは何ですか？

化学における化学プロセスと物理プロセスの間に実際の違いはない。 化学の先生の中には、化学反応を伴うあらゆるプロセスを化学プロセスと定義し、それ以外のプロセスをすべて物理プロセスと定義したがる人がいます。 そのような先生によると、燃料を燃やすようなことは化学的過程であり、塩を水に溶かしたり、水を氷に凍らせたりするようなことは物理的過程であるということになります。 しかし、この区別は実に恣意的で非基本的なものである。 そのような教師は、生徒に教えるという善意でそのような区別をしているかもしれませんが、長期的には生徒が混乱するように仕向けているのです。

原子の相互作用を伴うすべてのプロセスは化学的です。 塩を水に溶かすのは化学反応である。 2つの異なる反応物（塩と水）から始め、原子を新しい方法で互いに結合させ（各塩イオンは水の分子の群れと結合する）、新しい化学物質（塩水）が形成されます。 すべての化学反応に共通することだが、その過程で環境と熱の交換が行われる。 塩を水に溶かすことは、水素を入れた風船を爆発させるほど派手ではないかもしれませんが、それでも化学反応です。

相の変化（固体から液体、液体から気体など）のような単純なプロセスでさえ、本質的には化学的なものなのです。 氷になる過程では、液体の水の分子はある配置で始まり、新しい配置になるにつれて結合を形成し、その過程でエネルギーを放出する。 相変化を化学反応として扱うことを好まない先生もいますが、それは基本的な化学方程式が生徒の指導にあまり役に立たないからです。 たとえば、水が凍って氷になるときの基本的な化学式は次のとおりです。 H20 → H20. この式は誤解を招きます。 この式は、何も起こっていないことを暗示しているように見えます。 このため、相変化はあまり重要視されないと考える人もいるかもしれません。 しかし、もっと詳細な化学式を見れば、もっとよくわかる。 H20(液体) – 熱 → H20(固体) . この矢印の中に、エネルギー除去後の水分子間の安定した水素結合の形成が含まれている（化学結合が形成されるときには必ずエネルギーが放出される）。 結合の形成は、化学反応の重要な特徴です。

実際、私たちが日常的に経験することのほとんどは、基本的に化学的な性質を持っています。 サッカーボールを蹴るのも、自転車のギアを変えるのも、歌うのも、紙に文字を書くのも、すべて原子の相互作用として基本的なレベルで説明される。 基本的なレベルでは、自然界で化学的でない唯一のプロセスは、重力プロセスと原子核/素粒子プロセスである

さらに、「物理プロセス」という用語は非常に曖昧であり、役に立たない。 宇宙で観測可能なプロセスはすべて物理的である。 宇宙で物理的でないものは、愛や信仰といった抽象的な概念だけである。 すべての化学的プロセスは物理的であり、生物学、地質学、天文学、重力学、素粒子学、原子核のプロセスもすべて物理的である。 ハンス・ディーター・バルケの著書「化学における誤解」では、

化学の授業では、化学反応と物理プロセスを分けて考えるのが伝統となっている。 エネルギーを放出することによってその元素から金属硫化物が形成されることは、あらゆる場合において化学反応として説明される。 これに対して、物質が水に溶けることは、物質が「実際には変化しない」、溶けた物質は「物理的」な分離操作によって元の形に戻せることから、「物理過程」とみなされることが多い。 水酸化ナトリウムを少量の水に溶かすと、無色の溶液が現れて熱を発し、その溶液は電気を通し、高いpH値を示す。 批判的な学生は、この溶液を新しい物質と見なし、熱の発生は発熱反応を示している。 この例から、物質の変化を「化学的」プロセスと「物理的」プロセスに分けることは、何の意味もないことがわかる。 もし私たちが日常的に「いつもこうしてきた」という感覚でこれを続けていると、学校での伝統的な教え方に基づいて、自動的に学校が作った誤解が生じるでしょう。

トピック：化学プロセス、化学反応、相、相変化、相転移、物理プロセス