Categoria: Chimie Publicată: Chimie: 24 septembrie 2013
Nu există o diferență reală între un proces chimic și un proces fizic în chimie. Unii profesori de chimie preferă să definească un proces chimic ca fiind orice proces care implică o reacție chimică și toate celelalte procese ca fiind procese fizice. Potrivit unor astfel de profesori, lucruri precum arderea combustibililor sunt procese chimice și lucruri precum dizolvarea sării în apă sau înghețarea apei în gheață sunt procese fizice. Dar această distincție este cu adevărat arbitrară și nefundamentală. Deși astfel de profesori pot face o astfel de distincție cu buna intenție de a-și învăța elevii, ei de fapt îi pregătesc pe elevi să fie confuzi pe termen lung.
Toate procesele care implică interacțiunea atomilor sunt chimice. Dizolvarea sării în apă este o reacție chimică. Se începe cu doi reactanți distincți (sare și apă), se face ca atomii să se lege între ei în moduri noi (fiecare ion de sare devine legat de o mulțime de molecule de apă) și se formează un nou produs chimic (apă sărată). Tipic pentru toate reacțiile chimice, în cadrul procesului are loc un schimb de căldură cu mediul înconjurător. Dizolvarea sării în apă poate că nu este la fel de fermecătoare ca explozia unui balon umplut cu hidrogen, dar este totuși o reacție chimică.
Chiar și procese atât de simple precum schimbările de fază (de la solid la lichid, de la lichid la gaz etc.) sunt de fapt de natură chimică. În procesul de congelare în gheață, moleculele din apa lichidă încep într-o configurație, formează legături pe măsură ce capătă noua configurație și eliberează energie în acest proces. Unor profesori nu le place să trateze schimbările de fază ca pe niște reacții chimice, deoarece ecuațiile chimice de bază nu sunt foarte utile în predarea elevilor. De exemplu, ecuația chimică de bază pentru înghețarea apei în gheață este: H20 → H20. Această ecuație este înșelătoare. Ea pare să implice că nu se întâmplă nimic. Din acest motiv, unii pot crede că schimbările de fază nu contează cu adevărat. Dar o ecuație chimică mai detaliată este mai lămuritoare: H20(lichid) – căldură → H20(solid) . Conținut în această săgeată este formarea de legături stabile de hidrogen între moleculele de apă după eliminarea energiei (energia este întotdeauna eliberată atunci când se formează legături chimice). Formarea legăturilor este caracteristica cheie a reacțiilor chimice.
De fapt, aproape fiecare experiență de zi cu zi cu care suntem familiarizați este în mod fundamental de natură chimică. Lovirea unei mingi de fotbal, schimbarea vitezelor la o bicicletă, cântatul și scrierea cuvintelor pe hârtie sunt toate descrise la nivel fundamental ca interacțiune a atomilor. La nivel fundamental, singurele procese care nu sunt de natură chimică sunt procesele gravitaționale și procesele nucleare/de particule subatomice.
În plus, termenul „proces fizic” este atât de vag încât este inutil. Fiecare proces observabil din univers este fizic. Singurele lucruri din univers care nu sunt fizice sunt conceptele abstracte, cum ar fi dragostea și credința. Toate procesele chimice sunt fizice, la fel ca și toate procesele biologice, geologice, astronomice, gravitaționale, subatomice și nucleare. Cartea „Concepții greșite în chimie” de Hans-Dieter Barke afirmă:
Este tradițional ca în lecțiile de chimie să se separe reacțiile chimice de procesele fizice. Formarea sulfurilor metalice din elementele sale prin eliberarea de energie este descrisă în fiecare caz ca o reacție chimică. În schimb, dizolvarea substanțelor în apă este adesea privită ca un „proces fizic”, deoarece materia „nu se schimbă efectiv”, substanța dizolvată putând fi recuperată în forma sa inițială prin procedee „fizice” de separare. Dacă se ia hidroxid de sodiu și se dizolvă în puțină apă, apare o soluție incoloră care degajă căldură; soluția conduce electricitatea și produce o valoare ridicată a pH-ului. Elevii critici consideră această soluție ca fiind un material nou, iar producerea de căldură arată o reacție exotermă. Din acest exemplu se poate vedea că nu are niciun sens să separăm transformarea materiei în procese „chimice” și „fizice” . Dacă vom continua să facem acest lucru în mod obișnuit, în sensul că „întotdeauna am procedat așa”, vor apărea automat concepții greșite create de școală pe baza tradițiilor de predare din școală.
Teme: proces chimic, reacție chimică, reacție chimică, fază, schimbare de fază, schimbare de fază, tranziție de fază, proces fizic
.
Lasă un răspuns