7. Εξάρτηση των θερμικών επιδράσεων των χημικών αντιδράσεων από τη θερμοκρασία. Εξίσωση Kirgoff. Προσδιορισμός της αντίδρασης σε μη τυπική θερμοκρασία.

9. Εργασία διαστολής για ιδανικά αέρια σε αδιαβατική διεργασία. Να αντλήσετε τις αδιαβατικές εξισώσεις.

11. ΙΙ νόμος της θερμοδυναμικής για αναστρέψιμες και μη αναστρέψιμες διεργασίες. Ιδιότητες της εντροπίας.

12.Υπολογισμός μεταβολών εντροπίας για διάφορες φυσικές και χημικές διεργασίες: θέρμανση, μεταπτώσεις φάσης, ανάμειξη ιδανικών αερίων, ισοβαρικές, ισοθερμικές, ισοχωρικές διεργασίες.

13. Υπολογισμός των μεταβολών της εντροπίας μιας αντίδρασης σε τυπικές και μη τυπικές θερμοκρασίες (χρησιμοποιώντας το παράδειγμα αντιδράσεων που περιλαμβάνουν ανόργανες ουσίες)

14.Ισοχωρικό-ισοθερμικό δυναμικό, οι ιδιότητές του, χρήση ως κριτήριο για την κατεύθυνση της διεργασίας.

15. Ισοβαρικό-ισεντροπικό δυναμικό, οι ιδιότητές του, εφαρμογή ως κριτήριο για την κατεύθυνση της διεργασίας.

16) Ισοβαρικό-ισοθερμικό δυναμικό, οι ιδιότητές του, χρήση ως κριτήριο για την κατεύθυνση της διεργασίας

17. Ισοχωρικό-ισεντροπικό δυναμικό, οι ιδιότητές του, εφαρμογή ως κριτήριο για την κατεύθυνση της διεργασίας.

17. Ισοχωρικό-ισεντροπικό δυναμικό, οι ιδιότητές του, εφαρμογή ως κριτήριο για την κατεύθυνση της διεργασίας.

18) Εξίσωση Gibbs – Helmholtz. Προσδιορισμός της μεταβολής της ενέργειας Gibbs μιας αντίδρασης σε μη τυπική θερμοκρασία.

19) Χημικό δυναμικό, ορισμός, κατάσταση ισορροπίας σε ανοιχτά συστήματα. Χημικό δυναμικό ιδανικών και πραγματικών συστημάτων (αέρια, διαλύματα).

20) Χημική ισορροπία, παραγωγή της ισόθερμης εξίσωσης χημικής αντίδρασης. Προσδιορισμός της τυπικής τιμής της σταθεράς ισορροπίας των αντιδράσεων.

23) Η επίδραση της θερμοκρασίας στη σταθερά ισορροπίας, εξαγωγή της εξίσωσης ισοβαρών van’t Hoff. Η αρχή του Le Chatelier.

25) Υπολογισμός θερμότητας Εφ. Με βάση την ισοbar Van't Hoff (μέθοδοι υπολογισμού και γραφήματος).

26) Υπολογισμός θερμότητας Εφ. Με βάση την ισόχωρη Van't Hoff (μέθοδοι υπολογισμού και γραφήματος).

27) Βασικοί ορισμοί ισορροπίας φάσης:

28) Ισορροπία του αριθμού των ουσιών σε 2 φάσεις ενός συστήματος ενός δωματίου.

29) Προσδιορισμός της θερμότητας ζευγαρώματος με υπολογιστικές και γραφικές μεθόδους με βάση την εξίσωση Clausius – Clapeyron.

30) Ετερογενής ισορροπία. Δυαδικά συστήματα. Οι νόμοι του Ραούλ. Οι νόμοι του Konovalov.

31) Βασικές έννοιες της χημικής κινητικής: ταχύτητα, μηχανισμός αντίδρασης.

32) Το κύριο αξίωμα της χημικής κινητικής. Ομοιογενείς, ετερογενείς αντιδράσεις. Η σειρά και η μοριακότητα της αντίδρασης, διάκριση μεταξύ τους.

33) Η επίδραση της συγκέντρωσης στον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης. Φυσική έννοια, διάσταση της σταθεράς ρυθμού.

34) Κινητική ανάλυση μη αναστρέψιμων αντιδράσεων πρώτης τάξης σε κλειστά συστήματα.

35) Κινητική ανάλυση μη αναστρέψιμων αντιδράσεων δεύτερης τάξης σε κλειστά συστήματα.

36) Κινητική ανάλυση μη αναστρέψιμων αντιδράσεων μηδενικής τάξης σε κλειστά συστήματα.

37) Αντιδράσεις 3ης τάξης

41. Η επίδραση της θερμοκρασίας στον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης, κανόνας Van't Hoff, νόμος Arrhenius.

42. Ενέργεια ενεργοποίησης, η φυσική της σημασία. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ενέργειας ενεργοποίησης.

43.Κατάλυση, βασικές ιδιότητες ενός καταλύτη

44. Βιογενείς καταλυτικές αντιδράσεις. Κινητική ανάλυση ομογενούς καταλυτικής αντίδρασης.

45. Ηλεκτροχημεία, χαρακτηριστικά ηλεκτροχημικών αντιδράσεων.

48. Προσεγγίσεις της θεωρίας Debye-Hückel, όρια συγκέντρωσης εφαρμογής τους.

49) Βασικές αρχές της θεωρίας της ηλεκτρολυτικής διάστασης

50) Τα κύρια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του Ted Arrhenius. Ενέργεια του κρυσταλλικού πλέγματος, ενέργεια διάλυσης.

51) Ιδιότητες ρυθμιστικών διαλυμάτων, προσδιορισμός του pH τους, ρυθμιστική ικανότητα, διάγραμμα.

52) Προσδιορισμός του pH σχηματισμού υδρίτη και του προϊόντος διαλυτότητας των υδροξειδίων μετάλλων.

53. Ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα διαλυμάτων ηλεκτρολυτών, εξάρτηση από θερμοκρασία και συγκέντρωση.

54. Μοριακή ηλεκτρική αγωγιμότητα. ο νόμος του Kohlrausch. Προσδιορισμός μοριακής ηλεκτρικής αγωγιμότητας με άπειρη αραίωση διαλυμάτων ισχυρών και ηλεκτρολυτών.

55. Μοριακή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Η επίδραση της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης στη μοριακή ηλεκτρική αγωγιμότητα των διαλυμάτων ισχυρών και ασθενών ηλεκτρολυτών.

56. Ηλεκτρόλυση, νόμοι ηλεκτρόλυσης. Ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων αλάτων με αδρανή άνοδο (δώστε ένα παράδειγμα).

57. Προσδιορισμός της τυπικής τιμής των δυναμικών ηλεκτροδίων. Εξίσωση Nernst για τον προσδιορισμό του emf των κυκλωμάτων.

58. Ταξινόμηση ηλεκτροδίων, κανόνες καταγραφής ηλεκτροδίων και κυκλωμάτων.

59. Χημικές αλυσίδες (γαλβανική κυψέλη), ταξινόμηση τους.

60.Γαλβανική κυψέλη. Θερμοδυναμική ενός γαλβανικού στοιχείου.

1. Φυσικοχημεία: σκοπός, στόχοι, μέθοδοι έρευνας. Βασικές έννοιες της φυσικής χημείας.

Phys. χημεία - η επιστήμη των νόμων των χημικών διεργασιών και της χημείας. πρωτοφανής.

Θέμα φυσικής χημείας εξήγηση χημείας. φαινόμενα που βασίζονται σε γενικότερους νόμους της φυσικής. Η Φυσικοχημεία εξετάζει δύο κύριες ομάδες ερωτήσεων:

1. Μελέτη της δομής και των ιδιοτήτων της ύλης και των συστατικών της σωματιδίων.

2. Μελέτη των διαδικασιών αλληλεπίδρασης ουσιών.

Η Φυσικοχημεία στοχεύει στη μελέτη των συνδέσεων μεταξύ χημικών και φυσικών φαινομένων. Η γνώση τέτοιων συνδέσεων είναι απαραίτητη προκειμένου να μελετηθούν σε βάθος οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στη φύση και χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία. διεργασίες, ελέγχουν το βάθος και την κατεύθυνση της αντίδρασης. Ο κύριος στόχος του κλάδου Φυσικοχημεία είναι η μελέτη των γενικών συνδέσεων και των νόμων της χημείας. διαδικασίες που βασίζονται σε θεμελιώδεις αρχές της φυσικής. Η φυσική χημεία χρησιμοποιεί τη φυσική. θεωρίες και μέθοδοι για χημικά φαινόμενα.

Εξηγεί ΓΙΑΤΙ και ΠΩΣ συμβαίνουν οι μετασχηματισμοί των ουσιών: χημεία. αντιδράσεις και μεταβάσεις φάσης. ΓΙΑΤΙ – χημική θερμοδυναμική. ΠΩΣ - χημική κινητική.

Βασικές έννοιες της φυσικής χημείας

Το κύριο αντικείμενο της χημείας. Η θερμοδυναμική είναι ένα θερμοδυναμικό σύστημα. Θερμοδυναμικός Σύστημα – κάθε σώμα ή σύνολο σωμάτων ικανά να ανταλλάσσουν ενέργεια και ύλη με τον εαυτό τους και με άλλα σώματα. Τα συστήματα χωρίζονται σε ανοιχτά, κλειστά και μεμονωμένα. Ανοιξε και εγώ - Το θερμοδυναμικό σύστημα ανταλλάσσει τόσο ουσίες όσο και ενέργεια με το εξωτερικό περιβάλλον. Κλειστό και εγώ - ένα σύστημα στο οποίο δεν υπάρχει ανταλλαγή ύλης με το περιβάλλον, αλλά μπορεί να ανταλλάξει ενέργεια με αυτό. Απομονωμένος και εγώ -Ο όγκος του συστήματος παραμένει σταθερός και στερείται της δυνατότητας ανταλλαγής ενέργειας και ύλης με το περιβάλλον.

Το σύστημα μπορεί να είναι ομοιογενής (ομογενής) ή ετερογενής (ετερογενής) ). Φάση - αυτό είναι μέρος ενός συστήματος που, ελλείψει εξωτερικού πεδίου δυνάμεων, έχει την ίδια σύνθεση σε όλα του τα σημεία και την ίδια θερμοδυναμική. St. you και διαχωρίζεται από άλλα μέρη του συστήματος με μια διεπαφή. Η φάση είναι πάντα ομοιόμορφη, δηλ. ομοιογενές, επομένως ένα μονοφασικό σύστημα ονομάζεται ομοιογενές. Ένα σύστημα που αποτελείται από πολλές φάσεις ονομάζεται ετερογενές.

Οι ιδιότητες του συστήματος χωρίζονται σε δύο ομάδες: εκτεταμένη και εντατική.

Η Θερμοδυναμική χρησιμοποιεί τις έννοιες της ισορροπίας και των αναστρέψιμων διεργασιών. Ισορροπία είναι μια διαδικασία που διέρχεται από μια συνεχή σειρά καταστάσεων ισορροπίας. Αναστρέψιμη θερμοδυναμική διαδικασία είναι μια διαδικασία που μπορεί να πραγματοποιηθεί αντίστροφα χωρίς να αφήσει αλλαγές στο σύστημα ή στο περιβάλλον.

2. Πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής. Εσωτερική ενέργεια, θερμότητα, εργασία.

Πρώτος νόμος της θερμοδυναμικήςσχετίζεται άμεσα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας. Βάσει αυτού του νόμου, προκύπτει ότι σε οποιοδήποτε απομονωμένο σύστημα η παροχή ενέργειας παραμένει σταθερή. Από το νόμο της διατήρησης της ενέργειας ακολουθεί μια άλλη διατύπωση του πρώτου νόμου της θερμοδυναμικής - η αδυναμία δημιουργίας μιας μηχανής αέναης κίνησης (perpetuum mobile) πρώτου είδους, η οποία θα παράγει έργο χωρίς να ξοδεύει ενέργεια σε αυτήν. Ένα ιδιαίτερα σημαντικό σκεύασμα για τη χημική θερμοδυναμική

Η πρώτη αρχή είναι να το εκφράσουμε μέσω της έννοιας της εσωτερικής ενέργειας: η εσωτερική ενέργεια είναι συνάρτηση της κατάστασης, δηλ. Η αλλαγή του δεν εξαρτάται από την πορεία της διαδικασίας, αλλά εξαρτάται μόνο από την αρχική και τελική κατάσταση του συστήματος. Μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος  Uμπορεί να συμβεί λόγω ανταλλαγής θερμότητας QΚαι δουλειά Wμε το περιβάλλον. Τότε από τον νόμο διατήρησης της ενέργειας προκύπτει ότι η θερμότητα Q που λαμβάνει το σύστημα από έξω ξοδεύεται στην αύξηση της εσωτερικής ενέργειας ΔU και του έργου W που εκτελεί το σύστημα, δηλ. Q =Δ U+W. Δεδομένος στοευθυγράμμιση είναι

μαθηματική έκφραση του πρώτου νόμου της θερμοδυναμικής.

Εγώαρχή της θερμοδυναμικήςη διατύπωσή του:

Σε οποιοδήποτε απομονωμένο σύστημα η παροχή ενέργειας παραμένει σταθερή.

διαφορετικές μορφές ενέργειας μετατρέπονται μεταξύ τους σε αυστηρά ισοδύναμες ποσότητες.

μηχανή αέναης κίνησης (perpetuum κινητό) του πρώτου είδους είναι αδύνατο.

η εσωτερική ενέργεια είναι συνάρτηση κατάστασης, δηλ. Η αλλαγή του δεν εξαρτάται από την πορεία της διαδικασίας, αλλά εξαρτάται μόνο από την αρχική και τελική κατάσταση του συστήματος.

αναλυτική έκφραση: Q = ρε U + W ; για μια απειροελάχιστη μεταβολή των ποσοτήτων ρε Q = dU + ρε W .

Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής καθιερώνει τη σχέση. m / y θερμότητα Q, εργασία Α και αλλαγή στο εσωτερικό. ενέργεια του συστήματος ΔU. Αλλαγή εσωτερικού η ενέργεια του συστήματος είναι ίση με την ποσότητα θερμότητας που μεταδίδεται στο σύστημα μείον την ποσότητα εργασίας που γίνεται από το σύστημα έναντι των εξωτερικών δυνάμεων.

Η εξίσωση (I.1) είναι μια μαθηματική αναπαράσταση του 1ου νόμου της θερμοδυναμικής, η εξίσωση (I.2) είναι για μια απειροελάχιστη αλλαγή κατάστασης. συστήματα.

Int. Η ενέργεια είναι συνάρτηση κατάστασης. αυτό σημαίνει ότι η αλλαγή είναι εσωτερική. ενέργεια ΔU δεν εξαρτάται από τη διαδρομή μετάβασης του συστήματος από την κατάσταση 1 στην κατάσταση 2 και ισούται με τη διαφορά στις εσωτερικές τιμές. ενέργειες U2 και U1 σε αυτές τις καταστάσεις: (I.3)

Int. Η ενέργεια του συστήματος είναι το άθροισμα της δυναμικής ενέργειας της αλληλεπίδρασης. όλα τα σωματίδια του σώματος σε σχέση μεταξύ τους και την κινητική ενέργεια της κίνησής τους (χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η κινητική και η δυνητική ενέργεια του συστήματος συνολικά). Int. η ενέργεια του συστήματος εξαρτάται από τη φύση της ουσίας, τη μάζα της και τις παραμέτρους της κατάστασης του συστήματος. Είναι ηλικίας. με αύξηση της μάζας του συστήματος, αφού αποτελεί εκτεταμένη ιδιότητα του συστήματος. Int. Η ενέργεια συμβολίζεται με το γράμμα U και εκφράζεται σε τζάουλ (J). Γενικά για σύστημα με ποσότητα 1 mole. Int. ενέργεια, όπως κάθε θερμοδυναμική. Η ιερότητα του συστήματος είναι συνάρτηση του κράτους. Μόνο εσωτερικές αλλαγές εμφανίζονται απευθείας στο πείραμα. ενέργεια. Γι' αυτό στους υπολογισμούς λειτουργούν πάντα με τη μεταβολή του U2 –U1 = U.

Όλες οι εσωτερικές αλλαγές οι ενέργειες χωρίζονται σε δύο ομάδες. Η 1η ομάδα περιλαμβάνει μόνο την 1η μορφή μετάβασης της κίνησης μέσω χαοτικών συγκρούσεων μορίων δύο σωμάτων που έρχονται σε επαφή, δηλ. με θερμική αγωγιμότητα (και ταυτόχρονα με ακτινοβολία). Το μέτρο της κίνησης που μεταδίδεται με αυτόν τον τρόπο είναι η θερμότητα. Εννοια ζεστασιάσυνδέεται με τη συμπεριφορά ενός τεράστιου αριθμού σωματιδίων - ατόμων, μορίων, ιόντων. Βρίσκονται σε συνεχή χαοτική (θερμική) κίνηση. Η θερμότητα είναι μια μορφή μεταφοράς ενέργειας. Ο δεύτερος τρόπος ανταλλαγής ενέργειας είναι Δουλειά.Αυτή η ανταλλαγή ενέργειας προκαλείται από μια ενέργεια που εκτελείται από το σύστημα ή μια ενέργεια που εκτελείται σε αυτό. Συνήθως το έργο υποδεικνύεται με το σύμβολο W. Το έργο, όπως και η θερμότητα, δεν είναι συνάρτηση της κατάστασης του συστήματος, επομένως η ποσότητα που αντιστοιχεί σε απειροελάχιστο έργο συμβολίζεται με το σύμβολο μερικής παραγώγου - W.

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ - κλάδος της χημείας που είναι αφιερωμένος στη μελέτη της σχέσης μεταξύ χημικών και φυσικών φαινομένων στη φύση. Διατάξεις και μέθοδοι του Φ. χ. είναι σημαντικές για την ιατρική και τις βιοϊατρικές επιστήμες, μέθοδοι Φυσικής. χρησιμοποιούνται για τη μελέτη των διαδικασιών ζωής τόσο φυσιολογικά όσο και στην παθολογία.

Τα κύρια θέματα σπουδών του Ph. x. είναι η δομή των ατόμων (βλ. τόμος Α) και των μορίων (βλ. Μόριο), η φύση των χημικών. συνδέσεις, χημεία ισορροπία (βλ. Χημική ισορροπία) και κινητική (βλ. Χημική κινητική, Κινητική βιολογικών διεργασιών), κατάλυση (βλ.), θεωρία αερίων (βλ.), υγρά και διαλύματα (βλ.), δομή και χημεία. ιδιότητες κρυστάλλων (βλ.) και πολυμερών (βλ. Υψηλόμοριακές ενώσεις), θερμοδυναμική (βλ.) και θερμικές επιδράσεις της χημείας. αντιδράσεις (βλ. Θερμοχημεία), επιφανειακά φαινόμενα (βλ. Απορρυπαντικά, Επιφανειακή τάση, Διαβροχή), ιδιότητες διαλυμάτων ηλεκτρολυτών (βλ.), διεργασίες ηλεκτροδίων (βλ. Ηλεκτρόδια) και ηλεκτροκινητικές δυνάμεις, διάβρωση μετάλλων, φωτοχημικά. και διεργασίες ακτινοβολίας (βλ. Φωτοχημικές αντιδράσεις, Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία). Οι περισσότερες θεωρίες του F. x. βασίζεται στους νόμους της στατικής, της κβαντικής (κυματικής) μηχανικής και της θερμοδυναμικής. Κατά τη μελέτη των προβλημάτων που τίθενται στο F. x. Διάφοροι συνδυασμοί πειραματικών μεθόδων φυσικής και χημείας, οι λεγόμενοι, χρησιμοποιούνται ευρέως. Φυσ.-Χημ. μεθόδους ανάλυσης, τα βασικά των οποίων αναπτύχθηκαν το 1900-1915.

Στις πιο κοινές φυσικές και χημικές μεθόδους του δεύτερου μισού του 20ου αιώνα. περιλαμβάνουν παραμαγνητικό συντονισμό ηλεκτρονίων (βλ.), πυρηνικό μαγνητικό συντονισμό (βλ.), φασματομετρία μάζας (βλ.), τη χρήση του φαινομένου Mössbauer (συντονισμός πυρηνικού γάμμα), ραδιοφασματοσκοπία (βλ. Φασματοσκοπία), φασματοφωτομετρία (βλ.) και φθορισμό (βλ.) Ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ (βλ.), ηλεκτρονική μικροσκοπία (βλ.), φυγοκέντρηση (βλ.), χρωματογραφία αερίου και υγρού (βλ.), ηλεκτροφόρηση (βλ.), ισοηλεκτρική εστίαση (βλ.), πολαρογραφία (βλ.), ποτενσιομετρία (βλ. ποτενσιομετρική τιτλοδότηση) , αγωγιμότητα (βλ.), ωσμομετρία (βλ. Οσμωτική πίεση), γαλακτομετρία (βλ.) κ.λπ.

Ο όρος «φυσική χημεία» εμφανίστηκε για πρώτη φορά στα έργα των Γερμανών. αλχημιστής Kuhnrath (H. Kuhnrath, 1599), αλλά για πολύ καιρό η έννοια που δόθηκε σε αυτόν τον όρο δεν αντιστοιχούσε στην πραγματική του σημασία. Τα προβλήματα της φυσικής χημείας, κοντά στη σύγχρονη κατανόησή τους, διατυπώθηκαν για πρώτη φορά από τον M. V. Lomonosov στο μάθημα «Introduction to True Physical Chemistry», το οποίο διάβασε το 1752 σε φοιτητές της Ακαδημίας Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης: φυσική χημεία, σύμφωνα με M. V. Lomonosov, υπάρχει μια επιστήμη που εξηγεί, με βάση τις αρχές και τα πειράματα της φυσικής, τι συμβαίνει σε μικτά σώματα κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων. αντιδράσεις. Συστηματική διδασκαλία της Φυσικής. ξεκίνησε το 1860 στο Πανεπιστήμιο του Kharkov από τον N. N. Beketov, ο οποίος ήταν ο πρώτος που οργάνωσε ένα φυσικοχημικό τμήμα στο τμήμα φυσικών επιστημών αυτού του πανεπιστημίου. Μετά το Πανεπιστήμιο του Χάρκοβο, η διδασκαλία της Φυσικής. εισήχθη στο Kazan (1874), στο Yuryevsky (1880) και στη Μόσχα (1886) ψηλές γούνινες μπότες. Από το 1869, άρχισε να δημοσιεύεται το περιοδικό της Ρωσικής Φυσικο-Χημικής Εταιρείας. Στο εξωτερικό, το Τμήμα Φυσικοχημείας ιδρύθηκε για πρώτη φορά στη Λειψία το 1887.

Σχηματισμός F. x. ως ανεξάρτητος επιστημονικός κλάδος συνδέεται με την ατομική-μοριακή επιστήμη, δηλ. πρωτίστως με την ανακάλυψη το 1748-1756. M.V. Lomonosov και το 1770-1774. Ο νόμος του A. Lavoisier για τη διατήρηση της μάζας των ουσιών στη χημεία. αντιδράσεις. Τα έργα του Richter (J. B. Richter, 1791 - 1802), που ανακάλυψε το νόμο των μετοχών (ισοδύναμα), του Proust (J. L. Proust, 1808), που ανακάλυψε το νόμο της σταθερότητας της σύνθεσης και άλλων συνέβαλαν στη δημιουργία το 1802-1810 . Η ατομική θεωρία του J. Dalton και η ανακάλυψη του νόμου των πολλαπλών αναλογιών, που θεσπίζει τους νόμους του χημικού σχηματισμού. συνδέσεις. Το 1811, ο A. Avogadro εισήγαγε την έννοια του «μορίου», συνδέοντας την ατομική θεωρία της δομής της ύλης με τους νόμους των ιδανικών αερίων. Το λογικό συμπέρασμα του σχηματισμού ατομικιστικών απόψεων για τη φύση της ύλης ήταν η ανακάλυψη από τον D. I. Mendeleev το 1869 του περιοδικού νόμου της χημείας. στοιχεία (βλ. Περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων).

Η σύγχρονη κατανόηση της δομής του ατόμου αναπτύχθηκε στην αρχή

20ος αιώνας Τα πιο σημαντικά ορόσημα σε αυτό το μονοπάτι είναι η πειραματική ανακάλυψη του ηλεκτρονίου και η δημιουργία του φορτίου του, η δημιουργία της κβαντικής θεωρίας (βλ.) από τον Planck (M. Plank) το 1900, το έργο του Bohr (N. Bohr, 1913) , ο οποίος υπέθεσε την ύπαρξη ενός κελύφους ηλεκτρονίων στο άτομο και ο οποίος δημιούργησε το πλανητικό του μοντέλο, και άλλες μελέτες που χρησίμευσαν ως επιβεβαίωση της κβαντικής θεωρίας της ατομικής δομής. Το τελικό στάδιο στο σχηματισμό σύγχρονων ιδεών για τη δομή του ατόμου ήταν η ανάπτυξη της κβαντικής (κυματικής) μηχανικής, με τη βοήθεια μεθόδων κοπής στη συνέχεια ήταν δυνατό να εξηγηθεί η φύση και η κατεύθυνση της χημείας. συνδέσεις, υπολογίζουν θεωρητικά φυσικοχημικά. σταθερές των απλούστερων μορίων, αναπτύσσουν τη θεωρία των διαμοριακών δυνάμεων κ.λπ.

Η αρχική ανάπτυξη της χημ. Η θερμοδυναμική, η οποία μελετά τους νόμους των αμοιβαίων μετασχηματισμών των διαφόρων μορφών ενέργειας σε συστήματα ισορροπίας, σχετίζεται με την έρευνα του S. Carnot το 1824. Περαιτέρω εργασία των R. Mayer, J. Joule και G. Helmholtz οδήγησε στην ανακάλυψη του νόμος διατήρησης ενέργειας - λεγόμενο. ο πρώτος νόμος ή ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής. Η εισαγωγή από τον R. Clausius το 1865 της έννοιας της «εντροπίας» ως μέτρο ελεύθερης ενέργειας οδήγησε στην ανάπτυξη του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής. Ο τρίτος θεμελιώδης νόμος της θερμοδυναμικής προήλθε από το θερμικό θεώρημα του Nernst σχετικά με την ασυμπτωτική σύγκλιση της ελεύθερης ενέργειας και της περιεκτικότητας σε θερμότητα ενός συστήματος· το 1907, ο A. Einstein συνέταξε την εξίσωση για τη θερμοχωρητικότητα απλών αρμονικών ταλαντωτών.

1911 Ο Planck καταλήγει στο συμπέρασμα: η εντροπία των καθαρών ουσιών στο απόλυτο μηδέν είναι μηδέν.

Η αρχή της ανεξάρτητης ύπαρξης της θερμοχημείας - η επιστήμη των θερμικών επιδράσεων της χημείας. αντιδράσεις, ιδρύθηκε από τα έργα του G.I. Hess, ο οποίος καθιέρωσε το 1840 το νόμο της σταθερότητας των ποσοτήτων θερμότητας. Τα έργα του R. E. M. Berthelot είχαν μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη της θερμοχημείας, ο οποίος ανέπτυξε θερμιδομετρικές μεθόδους ανάλυσης (βλ. Θερμιδομετρία) και ανακάλυψε την αρχή της μέγιστης εργασίας. Το 1859, ο H. Kirchhoff διατύπωσε έναν νόμο που συνδέει τη θερμική επίδραση μιας αντίδρασης με τις θερμικές ικανότητες των αντιδρώντων ουσιών και των προϊόντων αντίδρασης. Το 1909-

1912 Οι Nernst (W. H. Nernst), Einstein και Debye (P. Debye) ανέπτυξαν τη θεωρία της κβαντικής θερμοχωρητικότητας.

Η ανάπτυξη της ηλεκτροχημείας, που ασχολείται με τη μελέτη της σύνδεσης μεταξύ χημικών και ηλεκτρικών φαινομένων και τη μελέτη της επίδρασης του ηλεκτρικού ρεύματος σε διάφορες ουσίες σε διαλύματα, σχετίζεται με τη δημιουργία του Volta (A. Volta) το 1792-1794. γαλβανικό στοιχείο. Το 1800 εμφανίστηκαν τα πρώτα έργα για την αποσύνθεση του νερού από τους V. Nicolson και Carlyle και το 1803-1807. έργα των I. Berzelius και W. Hisinger για τα διαλύματα ηλεκτρόλυσης (βλ.) αλάτων. Το 1833-1834. Ο Faraday (M. Faraday) διατύπωσε τους βασικούς νόμους της ηλεκτρόλυσης που σχετίζονται με την απόδοση των ηλεκτροχημικών. αντιδράσεις με την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας και χημικών. ισοδύναμα ουσίας. Το 1853-1859. Ο Hittorf (J. W. Hittorf) καθιέρωσε τη σχέση μεταξύ ηλεκτροχημικών. δράση και κινητικότητα ιόντων, και το 1879 ο F. W. Kohlrausch ανακάλυψε το νόμο της ανεξάρτητης κίνησης των ιόντων (βλ.) και δημιούργησε μια σύνδεση μεταξύ της ισοδύναμης ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της κινητικότητας των κατιόντων και των ανιόντων. Το 1875 - 1878 Ο Gibbs (J. VV. Gibbs) και το 1882 ο G. Helmholtz ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο που συνδέει την ηλεκτροκινητική δύναμη ενός γαλβανικού στοιχείου με την εσωτερική ενέργεια μιας χημικής ουσίας. αντιδράσεις. Το 1879, ο G. Helmholtz δημιούργησε το δόγμα του ηλεκτρικού διπλού στρώματος. Το 1930-1932 Ο Volmer (M. Vol-mer) και ο A. N. Frumkin πρότειναν μια ποσοτική θεωρία των διεργασιών ηλεκτροδίων.

Η μελέτη των διαλυμάτων ξεκίνησε με την εργασία των J. H. Hassenfratz (1798) και J. Gay-Lussac (1819) σχετικά με τη διαλυτότητα των αλάτων. Το 1881 -1884. Ο D. P. Konovalov έθεσε τις επιστημονικές βάσεις για τη θεωρία και την πρακτική της απόσταξης των διαλυμάτων και το 1882, ο F. M. Raoult ανακάλυψε το νόμο της μείωσης του σημείου πήξης των διαλυμάτων (βλ. Κρυομετρία). Οι πρώτες ποσοτικές μετρήσεις της οσμωτικής πίεσης (βλ.) έγιναν το 1877 από τον W. F. Ph. Pfeffer, και το 1887 ο J. Van't Hoff δημιούργησε τη θερμοδυναμική θεωρία των αραιωμένων διαλυμάτων και εξήγαγε μια εξίσωση που σχετίζει την οσμωτική πίεση με τη συγκέντρωση p-ra. όγκο και απόλυτη θερμοκρασία. Ο S. Arrhenius το 1887 διατύπωσε τη θεωρία της ηλεκτρολυτικής διάστασης και ιονισμού των αλάτων σε διαλύματα (βλ. Ηλεκτρολύτες), και ο Nernst το 1888 - την οσμωτική θεωρία. Ο Ostwald (W. Ostwald) ανακάλυψε μοτίβα που συνδέουν τον βαθμό διάστασης του ηλεκτρολύτη με τη συγκέντρωσή του. Το 1911, ο Donnan (F. G. Don-pap) δημιούργησε τη θεωρία της κατανομής των ηλεκτρολυτών και στις δύο πλευρές μιας ημιπερατής μεμβράνης (βλ. Ισορροπία μεμβράνης), η οποία βρήκε ευρεία εφαρμογή στη βιοφυσική χημεία (βλ.) και στη χημεία των κολλοειδών (βλ.). Το 1923, οι Debye και E. Huckel ανέπτυξαν μια στατιστική θεωρία ισχυρών ηλεκτρολυτών.

Ανάπτυξη του δόγματος της χημικής κινητικής. Οι αντιδράσεις, η ισορροπία και η κατάλυση ξεκίνησαν με το έργο του L. Wilhelmy, ο οποίος δημιούργησε την πρώτη ποσοτική θεωρία της χημείας το 1850. αντιδράσεις, και Williamson (A. W. Williamson), ο οποίος παρουσίασε την ισορροπία ως κατάσταση ισότητας των ρυθμών των μπροστινών και των αντίστροφων αντιδράσεων. Η έννοια της «κατάλυσης» εισήχθη στη φυσική χημεία από τον I. Berzelius

1835 Βασικές αρχές του δόγματος

περί χημ. ισορροπία διατυπώθηκαν στα έργα του Berthollet (C. L. Beg-thollet). Η αρχή της δυναμικής θεωρίας των ισορροπιών τέθηκε από τα έργα των Williamson και Clausius, η αρχή της κινούμενης ισορροπίας αναπτύχθηκε από τους J. Ant-Goff, Gibbs και H. Le Chatelier. Ο Berthelot και ο L. Pean-saint-Gilles καθιέρωσαν μια σύνδεση μεταξύ του ρυθμού αντίδρασης και της κατάστασης ισορροπίας. Βασικός νόμος της χημείας. Η κινητική σχετικά με την αναλογικότητα του ρυθμού αντίδρασης προς το προϊόν των ενεργών μαζών (δηλαδή, των συγκεντρώσεων) των αντιδρώντων ουσιών - ο νόμος της δράσης μάζας - διατυπώθηκε το 1864-1867. Guldberg (S. M. Guldberg) και Waa-ge (P. Waage). Το 1893-1897 Οι A. N. Bach και K. Engler δημιούργησαν τη θεωρία του υπεροξειδίου της αργής οξείδωσης (βλ. Υπεροξείδια), το 1899-1904. Οι Abegg και H. Bodlander ανέπτυξαν την ιδέα του σθένους ως την ικανότητα ενός ατόμου να δέχεται ή να εγκαταλείπει ηλεκτρόνια το 1913-1914. Ο L.V. Pisarzhevsky και ο S.V. Dain ανέπτυξαν την ηλεκτρονική θεωρία των οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων (βλ.). Το 1903-1905 Ο N. A. Shilov πρότεινε τη θεωρία των συζευγμένων αντιδράσεων και το 1913 ο Bodenstein (M. Bodenstein) ανακάλυψε τις αλυσιδωτές αντιδράσεις (βλ.), τα θεωρητικά θεμέλια των οποίων αναπτύχθηκαν το 1926 -1932. N. N. Semenov και S. N. Hinsheiwood.

Το φαινόμενο της ραδιενεργής διάσπασης των ατόμων (ραδιενέργεια) ανακαλύφθηκε το 1896 από τον A. Becquerel. Έκτοτε, έχει δοθεί μεγάλη προσοχή στη μελέτη της ραδιενέργειας (βλ.) και έχει επιτευχθεί σημαντική πρόοδος σε αυτόν τον τομέα, ξεκινώντας από την τεχνητή διάσπαση των ατόμων και τελειώνοντας με τις εξελίξεις στην ελεγχόμενη θερμοπυρηνική σύντηξη. Μεταξύ των προβλημάτων του F. x. είναι απαραίτητο να επισημανθεί η μελέτη της επίδρασης στα μόρια της ακτινοβολίας γάμμα (βλ.), της ροής των σωματιδίων υψηλής ενέργειας (βλ. ακτινοβολία Άλφα, ακτινοβολία Yassic, ακτινοβολία νετρονίων, ακτινοβολία Roton), ακτινοβολία λέιζερ (βλ. Laser), καθώς και όπως η μελέτη των αντιδράσεων στις ηλεκτρικές εκκενώσεις και στο πλάσμα χαμηλής θερμοκρασίας (χημεία πλάσματος). Η Φυσ.-Χημ. αναπτύσσεται με επιτυχία. μηχανική, η οποία μελετά την επίδραση των επιφανειακών φαινομένων στις ιδιότητες των στερεών.

Ένα από τα τμήματα της φωτοχημείας είναι η φωτοχημεία (βλ.), η οποία μελετά τις αντιδράσεις που συμβαίνουν όταν μια ουσία απορροφά φωτεινή ενέργεια από μια εξωτερική πηγή ακτινοβολίας.

Στο F. x. Δεν υπάρχει τέτοιο τμήμα που να μην είναι σημαντικό για το medico-biol. κλάδους και εν τέλει για την πρακτική ιατρική (βλ. Βιοφυσική χημεία). Φυσ.-Χημ. Οι μέθοδοι καθιστούν δυνατή τη μελέτη των ζωντανών κυττάρων και ιστών in vivo χωρίς να τα υποβάλλουν σε καταστροφή. Η φυσική και η χημεία δεν είναι λιγότερο σημαντικές για την ιατρική. θεωρίες και ιδέες. Έτσι, το δόγμα των οσμωτικών ιδιοτήτων των διαλυμάτων αποδείχθηκε εξαιρετικά σημαντικό για την κατανόηση του μεταβολισμού του νερού (βλ. Μεταβολισμός νερού-αλατιού) στους ανθρώπους υπό κανονικές συνθήκες και σε παθολογία. Η δημιουργία της θεωρίας της ηλεκτρολυτικής διάστασης επηρέασε σημαντικά την ιδέα των βιοηλεκτρικών φαινομένων (βλ.) και έθεσε τα θεμέλια για την ιοντική θεωρία της διέγερσης (βλ.) και της αναστολής (βλ.). Η θεωρία των οξέων και των βάσεων (q.v.) κατέστησε δυνατή την εξήγηση της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος και χρησίμευσε ως βάση για τη μελέτη της οξεοβασικής ισορροπίας (q.v.). Για την κατανόηση της ενέργειας των διαδικασιών ζωής (για παράδειγμα, η λειτουργία του ATP), χρησιμοποιούνται ευρέως μελέτες που πραγματοποιούνται με χημικές μεθόδους. θερμοδυναμική. Ανάπτυξη φυσικοχημικών Οι ιδέες για τις επιφανειακές διεργασίες (επιφανειακή τάση, διαβροχή κ.λπ.) είναι απαραίτητες για την κατανόηση των αντιδράσεων της κυτταρικής ανοσίας (βλ.), της εξάπλωσης των κυττάρων σε μη κυτταρικές επιφάνειες, της προσκόλλησης κ.λπ. Θεωρία και μέθοδοι χημείας. Η κινητική είναι η βάση για τη μελέτη της κινητικής των βιολογικών, κυρίως ενζυματικών, διεργασιών. Ένας σημαντικός ρόλος στην κατανόηση της ουσίας του βιολ. διεργασίες παίζονται από τη μελέτη της βιοφωταύγειας, της χημειοφωταύγειας (βλ. Βιοχημική φωταύγεια), της χρήσης φωταυγών αντισωμάτων (βλ. Ανοσοφθορισμού), των φθοροχρωμάτων (βλ.) κ.λπ. για τη μελέτη των ιδιοτήτων του ιστού και του υποκυτταρικού εντοπισμού πρωτεϊνών, νουκλεϊκών οξέων κ.λπ. Φυσ..-χημ. Οι μέθοδοι για τον προσδιορισμό της έντασης του βασικού μεταβολισμού (βλ.) είναι εξαιρετικά σημαντικές για τη διάγνωση πολλών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των ενδοκρινικών.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η μελέτη των φυσικών και χημικών. ιδιότητες βιολ. συστήματα και διεργασίες που συμβαίνουν σε έναν ζωντανό οργανισμό, καθιστά δυνατό να εξετάσουμε βαθύτερα την ουσία και να αναγνωρίσουμε τις ιδιαιτερότητες της ζωντανής ύλης και αυτών των φαινομένων.

Τα κύρια ερευνητικά κέντρα στον τομέα της φυσικής χημείας στην ΕΣΣΔ είναι τα ερευνητικά ινστιτούτα της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, τα παραρτήματα και τα τμήματα της, η Ακαδημία Επιστημών των Δημοκρατιών της Ένωσης: Φυσικοχημικό Ινστιτούτο που πήρε το όνομά του. L. Ya. Karpova, Institute of Physical Chemistry, Institute of Chemical Physics, Institute of New Chemical Problems, Institute of Organic and Physical Chemistry που φέρει το όνομά του. A. E. Arbuzova, Ινστιτούτο Κατάλυσης, Ινστιτούτο Χημικής Κινητικής και Καύσης, Ινστιτούτο Φυσικής Χημείας της Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανικής ΣΣΔ κ.λπ., καθώς και τα αντίστοιχα τμήματα σε μπότες με ψηλή γούνα.

Οι κύριες δημοσιεύσεις που δημοσιεύουν συστηματικά άρθρα για τη φυσική χημεία είναι: Journal of Physical Chemistry, Kinetics and Catalysis, Journal of Structural Chemistry, Radiochemistry και Electrochemistry. Στο εξωτερικό, άρθρα για Ph. x. δημοσιεύτηκε στα «Zeitschrift fiir physi-kalische Chemie», «Journal of Physical Chemistry», «Journal de chimie physique et de physico-chimie bio-logique».

Βιβλιογραφία: Babko A.K. et al.

Φυσικοχημικές μέθοδοι ανάλυσης, Μ., 1968; Kireev V. A. Course of φυσική χημεία, Μ., 1975; Μέλβιν-Χιουζ

Ε. Α. Φυσικοχημεία, μτφρ. from English, τόμος 1 - 2, Μ., 1962; Nikolaev L. A. Physical chemistry, Μ., 1972; Ανάπτυξη

φυσική χημεία στην ΕΣΣΔ, εκδ. Ya. I. Gerasimova, Μ., 1967; Μονοφωνία

Viev Yu. I. Δοκίμια για την ιστορία της φυσικής χημείας, Μ., 1964; Φυσικός

χημεία, Σύγχρονα προβλήματα, εκδ. Ya. M. Kolotyrkina, M., 1980.

Περιοδικά - Journal of Structural Chemistry, M., since 1960; Journal of Physical Chemistry, Μ., από το 1930; Kinetics and catalysis, M., since 1960; Radiochemistry, M.-L., από το 1959; Ηλεκτροχημεία, Μ., από το 1965; Journal de chimie physique et de physico-chimie biologique, P., since 1903; Journal of Physical Chemistry, Βαλτιμόρη, από το 1896. Zeitschrift fiir physikalische Chemie, Lpz., από το 1887.

Η φυσική χημεία ξεκίνησε στα μέσα του 18ου αιώνα. Ο όρος «Φυσική Χημεία», στη σύγχρονη αντίληψη της μεθοδολογίας της επιστήμης και των θεμάτων της θεωρίας της γνώσης, ανήκει στον M. V. Lomonosov, ο οποίος για πρώτη φορά διάβασε το «Μάθημα Αληθινής Φυσικοχημείας» σε φοιτητές του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης. . Στο προοίμιο αυτών των διαλέξεων, δίνει τον ακόλουθο ορισμό: «Η φυσική χημεία είναι μια επιστήμη που, βάσει φυσικών αρχών και πειραμάτων, πρέπει να εξηγήσει τον λόγο για το τι συμβαίνει μέσω χημικών ενεργειών σε πολύπλοκα σώματα». Ο επιστήμονας, στα έργα της σωματοκινητικής θεωρίας του για τη θερμότητα, ασχολείται με θέματα που ανταποκρίνονται πλήρως στις παραπάνω εργασίες και μεθόδους. Αυτή ακριβώς είναι η φύση των πειραματικών ενεργειών που χρησιμεύουν για την επιβεβαίωση επιμέρους υποθέσεων και διατάξεων αυτής της έννοιας. Ο M.V. Lomonosov ακολούθησε τέτοιες αρχές σε πολλούς τομείς της έρευνάς του: στην ανάπτυξη και πρακτική εφαρμογή της «επιστήμης του γυαλιού», την οποία ίδρυσε, σε διάφορα πειράματα αφιερωμένα στην επιβεβαίωση του νόμου της διατήρησης της ύλης και της δύναμης (κίνηση). - σε εργασίες και πειράματα που σχετίζονται με τη μελέτη λύσεων - ανέπτυξε ένα εκτενές πρόγραμμα έρευνας για αυτό το φυσικό και χημικό φαινόμενο, το οποίο βρίσκεται σε διαδικασία ανάπτυξης μέχρι σήμερα.

Ακολούθησε ένα διάλειμμα περισσότερο από έναν αιώνα και ο D.I. Mendeleev ήταν ένας από τους πρώτους στη Ρωσία που ξεκίνησε φυσική και χημική έρευνα στα τέλη της δεκαετίας του 1850.

Το επόμενο μάθημα στη φυσική χημεία διδάχθηκε από τον N. N. Beketov στο Πανεπιστήμιο του Kharkov το 1865.

Το πρώτο τμήμα φυσικής χημείας στη Ρωσία άνοιξε το 1914 στη Φυσικομαθηματική Σχολή του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης· το φθινόπωρο, ο μαθητής του D. P. Konovalov, M. S. Vrevsky άρχισε να διδάσκει ένα υποχρεωτικό μάθημα και πρακτικά μαθήματα φυσικής χημείας.

Το πρώτο επιστημονικό περιοδικό που προοριζόταν να δημοσιεύσει άρθρα για τη φυσική χημεία ιδρύθηκε το 1887 από τους W. Ostwald και J. van't Hoff.

Αντικείμενο μελέτης φυσικής χημείας

Η φυσική χημεία είναι το κύριο θεωρητικό θεμέλιο της σύγχρονης χημείας, χρησιμοποιώντας θεωρητικές μεθόδους σημαντικών κλάδων της φυσικής όπως η κβαντομηχανική, η στατιστική φυσική και η θερμοδυναμική, η μη γραμμική δυναμική, η θεωρία πεδίου κ.λπ. Περιλαμβάνει το δόγμα της δομής της ύλης, όπως: δομή των μορίων, χημική θερμοδυναμική, χημική κινητική και κατάλυση. Ως ξεχωριστές ενότητες στη φυσική χημεία, διακρίνονται επίσης η ηλεκτροχημεία, η φωτοχημεία, η φυσική χημεία επιφανειακών φαινομένων (συμπεριλαμβανομένης της προσρόφησης), η χημεία ακτινοβολίας, η μελέτη της διάβρωσης μετάλλων, η φυσική χημεία υψηλομοριακών ενώσεων (βλ. φυσική πολυμερών) κ.λπ. σχετίζονται πολύ στενά με τη φυσική χημεία και μερικές φορές θεωρούνται ως ανεξάρτητες ενότητες της κολλοειδούς χημείας, φυσικοχημικής ανάλυσης και κβαντικής χημείας. Οι περισσότεροι κλάδοι της φυσικής χημείας έχουν αρκετά σαφή όρια όσον αφορά τα αντικείμενα και τις μεθόδους έρευνας, τα μεθοδολογικά χαρακτηριστικά και τις συσκευές που χρησιμοποιούνται.

Διαφορά μεταξύ φυσικής χημείας και χημικής φυσικής

Η μοριακή ικανότητα μιας στοιχειώδους αντίδρασης είναι ο αριθμός των σωματιδίων που, σύμφωνα με τον πειραματικά καθιερωμένο μηχανισμό αντίδρασης, συμμετέχουν στη στοιχειώδη πράξη της χημικής αλληλεπίδρασης. Μονομοριακές αντιδράσεις- αντιδράσεις στις οποίες συμβαίνει χημικός μετασχηματισμός ενός μορίου (ισομερισμός, διάσταση κ.λπ.): H 2 S → H 2 + S Διμοριακές αντιδράσεις- αντιδράσεις, η στοιχειώδης πράξη των οποίων συμβαίνει όταν δύο σωματίδια (πανομοιότυπα ή διαφορετικά) συγκρούονται: CH 3 Br + KOH → CH 3 OH + KBr Τριμοριακές αντιδράσεις- αντιδράσεις, η στοιχειώδης πράξη των οποίων συμβαίνει όταν συγκρούονται τρία σωματίδια: О 2 + ΟΧΙ + ΟΧΙ → 2ΟΧΙ 2 Αντιδράσεις με μοριακότητες μεγαλύτερες από τρεις είναι άγνωστες. Για στοιχειώδεις αντιδράσεις που πραγματοποιούνται σε παρόμοιες συγκεντρώσεις αρχικών ουσιών, οι τιμές της μοριακής ικανότητας και της σειράς αντίδρασης είναι οι ίδιες. Δεν υπάρχει ξεκάθαρα καθορισμένη σχέση μεταξύ των εννοιών της μοριακής ικανότητας και της σειράς αντίδρασης, καθώς η σειρά αντίδρασης χαρακτηρίζει την κινητική εξίσωση της αντίδρασης και η μοριακότητα χαρακτηρίζει τον μηχανισμό αντίδρασης. Οι κύριες κατευθύνσεις της χημικής θερμοδυναμικής είναι: Κλασική χημική θερμοδυναμική, μελετώντας τη θερμοδυναμική ισορροπία γενικά. Θερμοχημεία, που μελετά τις θερμικές επιδράσεις που συνοδεύουν τις χημικές αντιδράσεις. Θεωρία λύσης, το οποίο μοντελοποιεί τις θερμοδυναμικές ιδιότητες μιας ουσίας με βάση ιδέες για τη μοριακή δομή και δεδομένα για τη διαμοριακή αλληλεπίδραση. Η χημική θερμοδυναμική σχετίζεται στενά με κλάδους της χημείας όπως προσρόφηση και χρωματογραφία. Φυσικοχημική ανάλυση Η θεωρία της φυσικής και χημικής ανάλυσης βασίζεται στις αρχές της αντιστοιχίας και της συνέχειας που διατύπωσε ο N. S. Kurnakov. Η αρχή της συνέχειας δηλώνει ότι εάν δεν σχηματιστούν νέες φάσεις στο σύστημα ή οι υπάρχουσες δεν εξαφανιστούν, τότε με μια συνεχή αλλαγή στις παραμέτρους του συστήματος, οι ιδιότητες των επιμέρους φάσεων και οι ιδιότητες του συστήματος στο σύνολό του αλλάζουν συνεχώς. . Η αρχή της αντιστοιχίας δηλώνει ότι κάθε σύμπλεγμα φάσεων αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη γεωμετρική εικόνα στο διάγραμμα σύνθεσης-ιδιότητας. Θεωρία αντιδραστικότητας χημικών ενώσεων Η χημεία υψηλής ενέργειας (HEC) μελετά τις χημικές αντιδράσεις και μετασχηματισμούς που συμβαίνουν στην ύλη υπό την επίδραση της μη θερμικής ενέργειας. Οι μηχανισμοί και οι κινητικές τέτοιων αντιδράσεων και μετασχηματισμών χαρακτηρίζονται από σημαντικά μη ισορροπημένες συγκεντρώσεις γρήγορων, διεγερμένων ή ιονισμένων σωματιδίων με ενέργεια μεγαλύτερη από την ενέργεια της θερμικής τους κίνησης και, σε ορισμένες περιπτώσεις, χημικούς δεσμούς. Φορείς μη θερμικής ενέργειας που δρουν στην ύλη: επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια και ιόντα, γρήγορα και αργά νετρόνια, σωματίδια άλφα και βήτα, ποζιτρόνια, μιόνια, πιόνια, άτομα και μόρια σε υπερηχητικές ταχύτητες, κβάντα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, καθώς και παλμική ηλεκτρική, μαγνητική και ακουστικά πεδία. Οι διεργασίες χημείας υψηλής ενέργειας διακρίνονται από χρονικά στάδια σε φυσικά, που συμβαίνουν σε femtoseconds ή λιγότερο, κατά τα οποία η μη θερμική ενέργεια κατανέμεται άνισα στο μέσο και σχηματίζεται ένα «hot spot», φυσικοχημικό, κατά το οποίο η ανισορροπία και η ανομοιογένεια στο εκδηλώνονται τα «καυτά σημεία» και τέλος τα χημικά, στα οποία οι μετασχηματισμοί της ύλης υπακούουν στους νόμους της γενικής χημείας. Ως αποτέλεσμα, ιόντα και διεγερμένες καταστάσεις ατόμων και μορίων σχηματίζονται σε θερμοκρασίες δωματίου που δεν μπορούν να προκύψουν λόγω διεργασιών ισορροπίας. Η εξωτερική εκδήλωση του CHE είναι ο σχηματισμός ιόντων και διεγερμένων καταστάσεων ατόμων και μορίων σε θερμοκρασίες δωματίου, στις οποίες αυτά τα σωματίδια δεν μπορούν να προκύψουν λόγω διεργασιών ισορροπίας. Ο N. E. Ablesimov διατύπωσε την αρχή της χαλάρωσης του ελέγχου των ιδιοτήτων των φυσικοχημικών συστημάτων που δεν βρίσκονται σε ισορροπία. Στην περίπτωση που οι χρόνοι χαλάρωσης είναι πολύ μεγαλύτεροι από τη διάρκεια της φυσικής πρόσκρουσης, είναι δυνατός ο έλεγχος της απελευθέρωσης χημικών μορφών, φάσεων και, κατά συνέπεια, των ιδιοτήτων των ουσιών (υλικών), χρησιμοποιώντας πληροφορίες για μηχανισμούς χαλάρωσης σε Συμπυκνωμένα συστήματα χωρίς ισορροπία στο φυσικοχημικό στάδιο των διεργασιών χαλάρωσης (συμπεριλαμβανομένου του αριθμού και κατά τη λειτουργία). Κύρια τμήματα του HVE Χημεία πλάσματος (σε αέριες και συμπυκνωμένες φάσεις) και άλλοι. Χημεία λέιζερ Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ακτίνες Χ, ακτινοβολία γ, ακτινοβολία σύγχροτρον) και ροές επιταχυνόμενων σωματιδίων (ηλεκτρόνια, πρωτόνια, νετρόνια, ήλινα, βαρέα ιόντα, θραύσματα σχάσης βαρέων πυρήνων κ.λπ.), η ενέργεια των οποίων υπερβαίνει το δυναμικό ιονισμού του άτομα ή μόρια (στις περισσότερες περιπτώσεις, που βρίσκονται στην περιοχή 10-15 eV). Η ακτινοχημεία εξετάζει ορισμένες χημικές διεργασίες που δεν είναι δυνατές χρησιμοποιώντας παραδοσιακές χημικές προσεγγίσεις. Η ιονίζουσα ακτινοβολία μπορεί να μειώσει σημαντικά τη θερμοκρασία των χημικών αντιδράσεων χωρίς τη χρήση καταλυτών και εκκινητών. Ιστορία της χημείας της ακτινοβολίας Η χημεία της ακτινοβολίας προέκυψε μετά την ανακάλυψη των ακτίνων Χ από τον W. Roentgen το 1895 και της ραδιενέργειας από τον A. Becquerel το 1896, οι οποίοι ήταν οι πρώτοι που παρατήρησαν τα αποτελέσματα της ακτινοβολίας σε φωτογραφικές πλάκες. Η πρώτη εργασία για τη χημεία της ακτινοβολίας πραγματοποιήθηκε το 1899-1903 από τους συζύγους M. Curie και P. Curie. Τα επόμενα χρόνια, ο μεγαλύτερος αριθμός μελετών αφιερώθηκε στη ραδιόλυση νερού και υδατικών διαλυμάτων. Πυρηνική χημεία Κύριες κατευθύνσεις της πυρηνικής χημείας: μελέτη πυρηνικών αντιδράσεων και συνοδευτικών φυσικών και χημικών διεργασιών· χημεία των «νέων ατόμων»· αναζήτηση και σύνθεση νέων στοιχείων και ραδιονουκλεϊδίων χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του αντιδραστήρα. αναζήτηση νέων τύπων ραδιενεργού διάσπασης. Ηλεκτροχημεία Η Ηλεκτροχημεία είναι ένας κλάδος της χημικής επιστήμης που εξετάζει συστήματα και όρια μεταξύ των φάσεων όταν τα ρέει ηλεκτρικό ρεύμα, μελετά διεργασίες σε αγωγούς, σε ηλεκτρόδια (από μέταλλα ή ημιαγωγούς, συμπεριλαμβανομένου του γραφίτη) και σε ιοντικούς αγωγούς (ηλεκτρολύτες). Η Ηλεκτροχημεία μελετά διαδικασίες

Μια επιστήμη που εξηγεί τα χημικά φαινόμενα και καθιερώνει τα πρότυπα τους με βάση τις γενικές αρχές της φυσικής. Το όνομα της επιστήμης Η Φυσικοχημεία εισήχθη από τον M. V. Lomonosov, ο οποίος για πρώτη φορά (1752 1753) διατύπωσε το αντικείμενο και τα καθήκοντά της και καθιέρωσε ένα... ... Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ- ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, «μια επιστήμη που εξηγεί, βάσει διατάξεων και πειραμάτων, τη φυσική αιτία αυτού που συμβαίνει μέσω της χημείας. επιχειρήσεις σε πολύπλοκα σώματα». Αυτός ο ορισμός του δόθηκε από τον πρώτο φυσικοχημικό M.V. Lomonosov σε ένα μάθημα που διαβάστηκε ... Μεγάλη Ιατρική Εγκυκλοπαίδεια

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, η επιστήμη που μελετά τις φυσικές αλλαγές που σχετίζονται με τις ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ, καθώς και τη σχέση μεταξύ φυσικών ιδιοτήτων και χημικής σύνθεσης. Οι κύριοι κλάδοι της φυσικής χημείας ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ, που ασχολείται με τις αλλαγές στην ενέργεια σε ... ... Επιστημονικό και τεχνικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό

Φυσική χημεία- - κλάδος της χημείας στον οποίο μελετώνται οι χημικές ιδιότητες των ουσιών με βάση τις φυσικές ιδιότητες των συστατικών ατόμων και μορίων τους. Η σύγχρονη φυσική χημεία είναι ένα ευρύ διεπιστημονικό πεδίο που συνορεύει με διάφορους κλάδους της φυσικής... Εγκυκλοπαίδεια όρων, ορισμών και επεξηγήσεων δομικών υλικών

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, εξηγεί τα χημικά φαινόμενα και καθιερώνει τα πρότυπα τους με βάση τις γενικές αρχές της φυσικής. Περιλαμβάνει τη χημική θερμοδυναμική, τη χημική κινητική, τη μελέτη της κατάλυσης κλπ. Ο όρος φυσική χημεία εισήχθη από τον M.V. Ο Λομονόσοφ το 1753... Σύγχρονη εγκυκλοπαίδεια

Φυσική χημεία- ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, εξηγεί τα χημικά φαινόμενα και καθιερώνει τα πρότυπα τους με βάση τις γενικές αρχές της φυσικής. Περιλαμβάνει τη χημική θερμοδυναμική, τη χημική κινητική, τη μελέτη της κατάλυσης κ.λπ. Ο όρος «φυσική χημεία» εισήχθη από τον M.V. Ο Λομονόσοφ στο... ... Εικονογραφημένο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ- τμήμα χημείας επιστήμη, σπουδάζοντας χημεία. φαινόμενα που βασίζονται στις αρχές της φυσικής (βλ. (1)) και της φυσικής. πειραματικές μεθόδους. F. x. (όπως η χημεία) περιλαμβάνει τη μελέτη της δομής της ύλης, τη χημεία. θερμοδυναμική και χημεία κινητική, ηλεκτροχημεία και χημεία κολλοειδών, διδασκαλία... ... Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια

Ουσιαστικό, αριθμός συνωνύμων: 1 φυσική χημεία (1) Λεξικό συνωνύμων ASIS. V.N. Τρίσιν. 2013… Συνώνυμο λεξικό

φυσική χημεία- — EL φυσική χημεία Επιστήμη που ασχολείται με τις επιπτώσεις των φυσικών φαινομένων στις χημικές ιδιότητες. (Πηγή: LEE) …… Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή

φυσική χημεία- είναι μια επιστήμη που εξηγεί τα χημικά φαινόμενα και καθιερώνει τα πρότυπα τους με βάση φυσικές αρχές. Λεξικό Αναλυτικής Χημείας... Χημικοί όροι

Βιβλία

• Φυσικοχημεία, A. V. Artemov. Το εγχειρίδιο δημιουργήθηκε σύμφωνα με το Ομοσπονδιακό Κρατικό Εκπαιδευτικό Πρότυπο σε τομείς εκπαίδευσης πτυχίου που περιλαμβάνουν τη μελέτη του κλάδου «Φυσική Χημεία».…
• Φυσικοχημεία, Yu. Ya. Kharitonov. Το σχολικό εγχειρίδιο σκιαγραφεί τα βασικά της φυσικής χημείας σύμφωνα με το κατά προσέγγιση πρόγραμμα για το γνωστικό αντικείμενο «Φυσική και κολλοειδή χημεία» για την ειδικότητα 060301 «Φαρμακευτική». Η δημοσίευση προορίζεται...

Υπάρχει μια επιστήμη που εξηγεί, με βάση τις αρχές και τα πειράματα της φυσικής, τι συμβαίνει σε μικτά σώματα κατά τη διάρκεια χημικών εργασιών." Το πρώτο επιστημονικό περιοδικό που προοριζόταν για τη δημοσίευση άρθρων για τη φυσική χημεία ιδρύθηκε το 1887 από τον W. Ostwald J. Van't Hoff.

φά Η φυσική χημεία είναι η κύρια θεωρητική. το θεμέλιο του σύγχρονου χημεία, βασισμένη σε τόσο σημαντικούς κλάδους της φυσικής όπως η κβαντική μηχανική, η στατιστική. φυσική και θερμοδυναμική, μη γραμμική δυναμική, θεωρία πεδίου κ.λπ. Περιλαμβάνει το δόγμα της δομής της ύλης, συμπ. σχετικά με τη δομή των μορίων, τη χημική θερμοδυναμική, τη χημική κινητική και την κατάλυση. Ηλεκτροχημεία, φωτοχημεία, φυσική χημεία επιφανειακών φαινομένων (συμπεριλαμβανομένης της προσρόφησης), χημεία ακτινοβολίας, μελέτη διάβρωσης μετάλλων, φυσική χημεία υψηλού μοριακού βάρους διακρίνονται επίσης συχνά ως ξεχωριστές ενότητες στη φυσική χημεία. συν. κλπ. Σχετίζονται πολύ στενά με τη φυσική χημεία και μερικές φορές θεωρούνται ως ανεξάρτητα από αυτήν. τμήματα κολλοειδή χημεία, φυσικοχημική ανάλυση και κβαντική χημεία. Οι περισσότεροι κλάδοι της φυσικής χημείας έχουν αρκετά σαφή όρια όσον αφορά τα αντικείμενα και τις μεθόδους έρευνας, μεθοδολογικά. χαρακτηριστικά και τη συσκευή που χρησιμοποιείται.

Μοντέρνο Το στάδιο ανάπτυξης της φυσικής χημείας χαρακτηρίζεται από μια εις βάθος ανάλυση των γενικών νόμων της χημείας. μεταμορφώσεις στην προβλήτα επίπεδο, ευρεία χρήση τάπητα. μοντελοποίηση, διευρύνοντας το φάσμα των εξωτερικών επιρροές στα χημικά σύστημα (υψηλές και κρυογονικές θερμοκρασίες, υψηλές πιέσεις, ισχυρές ακτινοβολίες και μαγνητικές επιδράσεις), η μελέτη υπερταχέων διεργασιών, μέθοδοι συσσώρευσης ενέργειας σε χημικά. v-vah, κλπ.

Η εφαρμογή της κβαντικής θεωρίας, κυρίως της κβαντικής μηχανικής, στην εξήγηση της χημείας. φαινόμενα συνεπαγόμενα μέσα. Η αυξημένη προσοχή στο επίπεδο ερμηνείας οδήγησε στον εντοπισμό δύο κατευθύνσεων στη χημεία. Μια κατεύθυνση που βασίζεται στην κβαντική μηχανική. θεωρία και λειτουργία σε μικροσκοπικό. επίπεδο εξήγησης των φαινομένων, που συχνά αποκαλούνται χημικά. φυσική, αλλά μια κατεύθυνση που λειτουργεί με σύνολα μεγάλου αριθμού σωματιδίων, όπου τίθενται σε ισχύ στατιστικές αρχές. νόμοι - φυσική χημεία. Με αυτή τη διαίρεση, το όριο μεταξύ φυσικής χημείας και χημείας. φυσική όχι m.b. πραγματοποιείται απότομα, κάτι που είναι ιδιαίτερα εμφανές στη θεωρία των χημικών ποσοστών. συνοικίες.

Το δόγμα της δομής της ύλης και της δομής των μορίωνσυνοψίζει ένα εκτενές πείραμα. υλικό που λαμβάνεται με τη χρήση τέτοιων φυσικών μεθόδους όπως η μοριακή φασματοσκοπία, η οποία μελετά τις αλληλεπιδράσεις. ηλεκτρομαγνητικός ακτινοβολία με ουσίες σε διαφορετικά εύρη μήκους κύματος, φασματοσκοπία ηλεκτρονίων φωτο- και ακτίνων Χ, μέθοδοι περίθλασης ηλεκτρονίων, περίθλασης νετρονίων και ακτίνων Χ, μέθοδοι που βασίζονται σε μαγνητο-οπτική. επιδράσεις κ.λπ. Αυτές οι μέθοδοι καθιστούν δυνατή τη λήψη δομικών δεδομένων για την ηλεκτρονική διαμόρφωση των μορίων, για τις θέσεις ισορροπίας και τα πλάτη των δονήσεων των πυρήνων σε μόρια και συμπυκνωτές. in-ve, σχετικά με το ενεργειακό σύστημα. επίπεδα μορίων και μεταβάσεις μεταξύ τους, αλλαγές στη γεωμ. διαμορφώσεις όταν αλλάζει το περιβάλλον του μορίου ή των μεμονωμένων θραυσμάτων του, κ.λπ.

Μαζί με το έργο του συσχετισμού των ιδιοτήτων των ουσιών με τη σύγχρονη δομή τους. Η φυσική χημεία εμπλέκεται επίσης ενεργά στο αντίστροφο πρόβλημα της πρόβλεψης της δομής των ενώσεων με δεδομένες ιδιότητες.

Μια πολύ σημαντική πηγή πληροφοριών για τη δομή των μορίων, τα χαρακτηριστικά τους σε διάφορα μέρη. καταστάσεις και χαρακτηριστικά της χημείας. Οι μετασχηματισμοί είναι τα αποτελέσματα της κβαντικής χημείας. υπολογισμούς. Η κβαντική χημεία παρέχει ένα σύστημα εννοιών και ιδεών που χρησιμοποιούνται στη φυσική χημεία όταν εξετάζεται η συμπεριφορά των χημικών ουσιών. συνδέσεις ανά mol. επίπεδο και κατά τον καθορισμό συσχετισμών μεταξύ των χαρακτηριστικών των μορίων που σχηματίζουν μια ουσία και των ιδιοτήτων αυτής της ουσίας. Χάρη στα αποτελέσματα της κβαντικής χημείας. υπολογισμοί επιφανειών χημικής δυναμικής ενέργειας. συστήματα σε διάφορα κβαντικές καταστάσεις και πειράματα. Με τις ευκαιρίες των τελευταίων ετών, κυρίως την ανάπτυξη της χημείας με λέιζερ, η φυσική χημεία έχει πλησιάσει σε μια ολοκληρωμένη μελέτη του St. σε διεγερμένες και έντονα διεγερμένες καταστάσεις, στην ανάλυση των δομικών χαρακτηριστικών της σύνδεσης. σε τέτοιες καταστάσεις και τις ιδιαιτερότητες της εκδήλωσης αυτών των χαρακτηριστικών στη δυναμική των χημικών. μεταμορφώσεις.

Ένας περιορισμός της συμβατικής θερμοδυναμικής είναι ότι μπορεί να περιγράψει μόνο καταστάσεις ισορροπίας και αναστρέψιμες διεργασίες. Οι πραγματικές μη αναστρέψιμες διεργασίες είναι το αντικείμενο της θεωρίας που προέκυψε στη δεκαετία του '30. 20ος αιώνας θερμοδυναμική μη αναστρέψιμων διεργασιών. Αυτός ο τομέας της φυσικής χημείας μελετά μακροσκοπικά φαινόμενα μη ισορροπίας. συστήματα στα οποία ο ρυθμός δημιουργίας εντροπίας τοπικά παραμένει σταθερός (τέτοια συστήματα είναι τοπικά κοντά στην ισορροπία). Σας επιτρέπει να εξετάσετε συστήματα με χημικά r-ιόντα και μεταφορά μάζας (διάχυση), θερμότητα, ηλεκτρισμός. χρεώσεις κ.λπ.

Χημική κινητικήμελετά χημικούς μετασχηματισμούς. σε χρόνο, δηλαδή χημική ταχύτητα. r-tions, τους μηχανισμούς αυτών των μετασχηματισμών, καθώς και την εξάρτηση της χημικής ουσίας. διαδικασία από τις προϋποθέσεις εφαρμογής του. Καθιερώνει πρότυπα προδοσίαςαλλαγές στη σύνθεση του συστήματος μετασχηματισμού με την πάροδο του χρόνου, αποκαλύπτει τη σύνδεση μεταξύ του ρυθμού της χημικής ουσίας. r-tion και εξωτερικές συνθήκες, και επίσης μελετά παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση των χημικών αντιδράσεων. συνοικίες.

Τα περισσότερα χημ. Τα p-tions είναι πολύπλοκες διεργασίες πολλαπλών σταδίων που αποτελούνται από μεμονωμένες στοιχειώδεις χημικές ενέργειες. μετατροπή, μεταφορά αντιδραστηρίων και μεταφορά ενέργειας. Θεωρητικός χημ. Η κινητική περιλαμβάνει τη μελέτη των μηχανισμών των στοιχειωδών διεργασιών και υπολογίζει τις σταθερές ρυθμού τέτοιων διαδικασιών με βάση τις ιδέες και τη συσκευή της κλασικής. μηχανική και κβαντική θεωρία, ασχολείται με την κατασκευή μοντέλων σύνθετης χημείας. διεργασίες, δημιουργεί μια σύνδεση μεταξύ της δομής των χημικών. ενώσεις και τις αντιδράσεις τους. ικανότητα. Προσδιορισμός κινητικής Τα μοτίβα για πολύπλοκες διεργασίες (τυπική κινητική) βασίζονται συχνά στα μαθηματικά. μοντελοποίηση και σας επιτρέπει να δοκιμάσετε υποθέσεις σχετικά με τους μηχανισμούς πολύπλοκων διαδικασιών, καθώς και να δημιουργήσετε ένα σύστημα διαφορών. εξισώσεις που περιγράφουν τα αποτελέσματα της διαδικασίας υπό διαφορετικές συνθήκες. εσωτ. συνθήκες.

Για χημ. κινητική χαρακτηρίζεται από τη χρήση πολλών φυσικών. ερευνητικές μέθοδοι που καθιστούν δυνατή τη διεξαγωγή τοπικών διεγέρσεων των αντιδρώντων μορίων, τη μελέτη γρήγορων (έως femtosecond) μετασχηματισμών, την αυτοματοποίηση της καταγραφής της κινητικής. δεδομένα με την ταυτόχρονη επεξεργασία τους σε υπολογιστή κλπ. Η κινητική συσσώρευση συσσωρεύεται εντατικά. πληροφορίες μέσω κινητικών τραπεζών σταθερές, συμπ. για χημ. r-tions σε ακραίες συνθήκες.

Ένας πολύ σημαντικός κλάδος της φυσικής χημείας, στενά συνδεδεμένος με τη χημεία. Η κινητική είναι η μελέτη της κατάλυσης, δηλαδή της αλλαγής στην ταχύτητα και την κατεύθυνση της χημείας. r-tion όταν εκτίθεται σε ουσίες (