Физическая химия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Физи́ческая хи́мия — наука об общих законах, определяющих строение и химические превращения веществ при различных внешних условиях. Исследует химические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики.

Содержание

1 История физической химии
2 Предмет изучения физической химии
3 Различие между физической химией и химической физикой
4 Разделы физической химии
5 См. также
6 Литература

[править] История физической химии

Начало физической химии было положено в середине XVIII века. Термин «Физическая химия» принадлежит М.В. Ломоносову, который в 1752 впервые прочитал студентам Петербургского университета «Курс истинной физической химии». В этом курсе он сам дал такое определение этой науке: «Физическая химия — наука, которая должна на основании положений и опытов физических объяснить причину того, что происходит через химические операции в сложных телах».

Затем последовал более чем столетний перерыв и следующий курс физической химии читал уже Н.Н. Бекетов в Харьковском университете в 1865 году.

Первый научный журнал, предназначенный для публикации статей по физической химии, был основан в 1887 году В. Оствальдом и Я. Вант-Гоффом.

[править] Предмет изучения физической химии

Физическая химия является основным теоретическим фундаментом современной химии, опирающимся на такие важнейшие разделы физики, как квантовая механика, статистическая физика и термодинамика, нелинейная динамика, теория поля и др. Она включает учение о строении вещества, в том числе: о строении молекул, химическую термодинамику, химическую кинетику и катализ. В качестве отдельных разделов в физической химии выделяют также электрохимию, фотохимию, физическую химию поверхностных явлений (в том числе адсорбцию), радиационную химию, учение о коррозии металлов, физико-химию высокомолекулярных соединений и др. Весьма близко примыкают к физической химии и подчас рассматриваются как её самостоятельные разделы коллоидная химия, физико-химический анализ и квантовая химия. Большинство разделов физической химии имеет достаточно четкие границы по объектам и методам исследования, по методологическим особенностям и используемому аппарату.

[править] Различие между физической химией и химической физикой

Обе эти науки находятся на стыке между химией и физикой, иногда химическую физику включают в состав физической химии. Провести чёткую границу между этими науками не всегда возможно. Однако с достаточной степенью точности это отличие можно определить следующим образом:

физическая химия рассматривает суммарно процессы, протекающие с одновременным участием множества частиц (статистический подход — на нем зиждется вся термодинамика, к примеру);
химическая физика рассматривает отдельные частицы и взаимодействие между ними, то есть конкретные атомы и молекулы (таким образом, в ней нет места понятию «идеальный газ», которое широко используется в физхимии).

[править] Разделы физической химии

Учение о строении атома, свойствах молекул, ионов, радикалов, природе химической связи - В этот раздел входит учение о строении атомов и молекул и учение об агрегатных состояниях вещества. Учение о строении атома, относящееся в большей степени к физике, в курсах физической химии необходимо для выяснения вопросов образования молекул из атомов, природы химической связи.
Химическая термодинамика - В этом разделе физической химии рассматриваются основные соотношения, вытекающие из первого закона термодинамики, которые позволяют рассчитать количество выделяемой или поглощаемой теплоты и определить, как будет влиять на него изменение внешних условий. На основе второго законa термодинамики определяется возможность самопроизвольного течения процесса, а также условия положения равновесия и его смещения под влиянием изменения внешних условий.
Учение о растворах рассматривает природу растворов, их внутреннюю структуру и важнейшие свойства, зависимость свойств от концентрации и химической природы компонентов и вопросы растворимости.
Электрохимия изучает некоторые особенности свойств растворов электролитов, электропроводность растворов, процессы электролиза, работу гальванических элементов и электрохимическую коррозию металлов.
Формальная химическая кинетика — учение о скоростях химических реакций

Разделы химической кинетики:

Квантовая химия (может рассматриваться как отдельная дисциплина)
Физическая химия поверхностных явлений и дисперсных систем или коллоидная химия (может рассматриваться как отдельная дисциплина)
Кристаллохимия (может рассматриваться как отдельная дисциплина)
Радиохимия(может рассматриваться как отдельная дисциплина)
Радиационная химия(может рассматриваться как отдельная дисциплина)