Fizikālā ķīmija
Fizikālā ķīmija izmanto fiziku, lai pētītu ķīmiskās sistēmas. Tā pēta tās makroskopiskā, atomārā, subatomārā un daļiņu līmenī. Tā aplūko tādus jēdzienus kā kustība, enerģija, spēks, laiks, termodinamika, kvantu ķīmija, statistiskā mehānika un dinamika.
Fizikālā ķīmija nav tas pats, kas ķīmiskā fizika. Fizikālā ķīmija lielākoties ir makroskopiska vai virsmolekulāra zinātne. Lielākā daļa fizikālās ķīmijas jēdzienu attiecas uz kopējām īpašībām, nevis tikai uz molekulāro/atomāro struktūru. Tie ietver ķīmisko līdzsvaru un koloīdus.
Dažas no attiecībām, ko mēģina atrisināt fizikālā ķīmija, ir šādas:
Vēsture
Terminu "fizikālā ķīmija" 1752. gadā pirmo reizi lietoja Mihails Lomonosovs. Viņš Sanktpēterburgas Universitātes studentiem nolasīja lekciju kursu ar nosaukumu "Kurss par īstu fizikālo ķīmiju" (krievu: "Курс истинной физической химии").
Modernā fizikālā ķīmija tika attīstīta 1860.-1880. gados, strādājot pie ķīmiskās termodinamikas, elektrolītiem šķīdumos, ķīmiskās kinētikas un citiem jautājumiem. 1876. gadā Džosija Viljards Gibss (Josiah Willard Gibbs) uzrakstīja rakstu "Par neviendabīgu vielu līdzsvaru" (On the Equilibrium of Heterogeneous Substances). Šajā rakstā tika ieviestas daudzas fizikālās ķīmijas galvenās daļas, piemēram, Gibsa enerģija, ķīmiskie potenciāli, Gibsa fāžu likums. Citi svarīgi atklājumi ir Heikes Kamerlingas Onnesas (Heike Kamerlingh Onnes) darbs par entalpiju un makromolekulāriem procesiem.
Pirmais zinātniskais žurnāls par fizikālo ķīmiju bija vācu žurnāls Zeitschrift für Physikalische Chemie. To 1887. gadā dibināja Vilhelms Ostvalds un Jēkabs Henriks van 't Hofs. Abi ķīmiķi un Svante Augusts Arrēniuss bija vadošie fizikālās ķīmijas zinātnieki 19. gadsimta beigās un 20. gadsimta sākumā. Visiem trim tika piešķirta Nobela prēmija ķīmijā.
20. gadsimtā tika veikti nozīmīgi atklājumi. To skaitā ir statistiskās mehānikas piemērošana ķīmiskām sistēmām un Irvinga Langmuira darbs par koloīdiem un virsmas ķīmiju. 20. gadsimta 30. gados Linuss Pauliņš un citi pielietoja kvantu mehāniku, lai attīstītu kvantu ķīmiju. Ķīmijas teorijas ir attīstījušās līdz ar jauniem eksperimentāliem atklājumiem. Divdesmitajā gadsimtā sāka izmantot jaunus spektroskopijas veidus, tostarp infrasarkano spektroskopiju, mikroviļņu spektroskopiju, EPR spektroskopiju un NMR spektroskopiju.
Līdz ar atklājumiem kodolķīmijā, īpaši izotopu atdalīšanas jomā, uzlabojās arī fizikālā ķīmija. Tas notika aptuveni laikā pirms Otrā pasaules kara un tā laikā. Ķīmiķi atklāja svarīgus faktus astroķīmijā.
M. Lomonosova manuskripta "Fizikālā ķīmija" fragments (1752)
Žurnāli
Šajos žurnālos tiek rakstīts par fizikālo ķīmiju:
- Zeitschrift für Physikalische Chemie (1887)
- Journal of Physical Chemistry A (no 1896. gada kā Journal of Physical Chemistry, pārdēvēts 1997. gadā)
- Physical Chemistry Chemical Physics (no 1999. gada, agrāk Faraday Transactions ar vēsturi no 1905. gada)
- Makromolekulārā ķīmija un fizika (1947)
- Ikgadējais fizikālās ķīmijas apskats (1950)
- Molekulārā fizika (žurnāls)|Molekulārā fizika (1957)
- Journal of Physical Organic Chemistry (1988)
- Journal of Physical Chemistry B (1997)
- ChemPhysChem (2000)
- Journal of Physical Chemistry C (2007)
- Journal of Physical Chemistry Letters (no 2010. gada, apvienotas vēstules, kas iepriekš publicētas atsevišķos žurnālos).
Vēsturisks žurnāls, kas aptvēra gan ķīmiju, gan fiziku, bija Annales de chimie et de physique. Tas sāka iznākt 1789. gadā un ar šeit minēto nosaukumu tika publicēts no 1815. līdz 1914. gadam.
Nozares un saistītās tēmas
- Termoķīmija
- Ķīmiskā kinētika
- Kvantu ķīmija
- Elektroķīmija
- Fotoķīmija
- Virsmas ķīmija
- Cietvielu ķīmija
- Spektroskopija
- Biofizikālā ķīmija
- Materiālzinātne
- Fizikālā organiskā ķīmija
- Micromeritics
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir fizikālā ķīmija?
A: Fizikālā ķīmija ir zinātnes nozare, kas izmanto fiziku, lai pētītu ķīmiskās sistēmas makroskopiskā, atomārā, subatomārā un daļiņu līmenī.
Q: Ar ko fizikālā ķīmija atšķiras no ķīmiskās fizikas?
A: Lai gan abas disciplīnas izmanto fiziku, lai pētītu ķīmiskās sistēmas, fizikālā ķīmija vairāk koncentrējas uz makroskopisko vai virsmolekulāro zinātni un masveida īpašībām, nevis tikai uz molekulāro/atomāro struktūru.
J: Kādi jēdzieni tiek pētīti fizikālajā ķīmijā?
A: Fizikālā ķīmija aplūko tādus jēdzienus kā kustība, enerģija, spēks, laiks, termodinamika, kvantu ķīmija, statistiskā mehānika un dinamika.
J: Kāda veida sakarības mēģina atrisināt fizikālā ķīmija?
A: Fizikālā ķīmija cenšas atrisināt tādu jautājumu ietekmi kā ķīmiskais līdzsvars un koloīdi.
J: Vai fizikālā ķīmija koncentrējas uz molekulāro/atomāro struktūru?
A: Nē; lai gan tā var aplūkot molekulāro/atomāro uzbūvi, ja tas ir nepieciešams noteiktu parādību izpratnei, lielākā daļa tās jēdzienu attiecas uz kopējām īpašībām, nevis atsevišķām molekulām vai atomiem.
J: Kāda veida zinātne ir fizikālā ķīmija?
A: Fizikālā ķīmija lielākoties ir makroskopiska vai virsmolekulāra zinātne.
