7. Beroende av termiska effekter av kemiska reaktioner på temperaturen. Kirgoffs ekvation. Bestämning av reaktion vid icke-standardtemperatur.

9. Expansionsarbete för idealgaser i en adiabatisk process. Härled de adiabatiska ekvationerna.

11. Termodynamikens II lag för reversibla och irreversibla processer. Entropins egenskaper.

12.Beräkning av entropiförändringar för olika fysikaliska och kemiska processer: uppvärmning, fasövergångar, blandning av idealgaser, isobariska, isotermiska, isokoriska processer.

13. Beräkning av förändringar i entropin för en reaktion vid standard- och icke-standardtemperaturer (med hjälp av exemplet med reaktioner som involverar oorganiska ämnen)

14.Isokorisk-isotermisk potential, dess egenskaper, används som ett kriterium för processens riktning.

15. Isobarisk-isentropisk potential, dess egenskaper, tillämpning som kriterium för processens inriktning.

16) Isobarisk-isotermisk potential, dess egenskaper, användning som ett kriterium för processens riktning

17. Isokorisk-isentropisk potential, dess egenskaper, tillämpning som kriterium för processens riktning.

17. Isokorisk-isentropisk potential, dess egenskaper, tillämpning som kriterium för processens riktning.

18) Gibbs – Helmholtz ekvation. Bestämning av förändringen i Gibbs-energin för en reaktion vid en icke-standardtemperatur.

19) Kemisk potential, definition, jämviktstillstånd i öppna system. Kemisk potential hos ideala och verkliga system (gaser, lösningar).

20) Kemisk jämvikt, härledning av isotermekvationen för en kemisk reaktion. Bestämning av standardvärdet för jämviktskonstanten för reaktioner.

23) Temperaturens inverkan på jämviktskonstanten, härledning av van’t Hoffs isobarekvation. Le Chateliers princip.

25) Beräkning av värme Ef. Baserat på Van't Hoff isobar (beräknade och grafiska metoder).

26) Beräkning av värme Ef. Baserat på Van't Hoff isochore (beräknings- och grafmetoder).

27) Grundläggande definitioner av fasjämvikter:

28) Jämvikt mellan antalet ämnen i 2 faser i ett enkelrumssystem.

29) Bestämning av parningsvärmen genom beräkning och grafiska metoder baserade på Clausius – Clapeyrons ekvation.

30) Heterogen jämvikt. Binära system. Raoults lagar. Konovalovs lagar.

31) Grundläggande begrepp för kemisk kinetik: hastighet, reaktionsmekanism.

32) Huvudpostulatet för kemisk kinetik. Homogena, heterogena reaktioner. Reaktionens ordning och molekylaritet, skiljer mellan dem.

33) Koncentrationens inverkan på hastigheten för en kemisk reaktion. Fysisk betydelse, dimension av hastighetskonstanten.

34) Kinetisk analys av irreversibla första ordningens reaktioner i slutna system.

35) Kinetisk analys av irreversibla andra ordningens reaktioner i slutna system.

36) Kinetisk analys av irreversibla nollordningens reaktioner i slutna system.

37) 3:e ordningens reaktioner

41. Temperaturens inverkan på en kemisk reaktions hastighet, Van't Hoffs regel, Arrhenius lag.

42. Aktiveringsenergi, dess fysiska betydelse. Metoder för att bestämma aktiveringsenergi.

43. Katalys, grundläggande egenskaper hos en katalysator

44. Biogena katalytiska reaktioner. Kinetisk analys av homogen katalytisk reaktion.

45. Elektrokemi, egenskaper hos elektrokemiska reaktioner.

48. Approximationer av Debye-Hückel-teorin, deras koncentrationsgränser för tillämplighet.

49) Grunderna i teorin om elektrolytisk dissociation

50) De viktigaste fördelarna och nackdelarna med Ted Arrhenius. Kristallgittrets energi, solvatiseringsenergi.

51) Buffertlösningars egenskaper, bestämning av deras pH, buffertkapacitet, diagram.

52) Bestämning av pH för hydratbildning och löslighetsprodukten för metallhydroxider.

53. Specifik elektrisk ledningsförmåga hos elektrolytlösningar, beroende av temperatur och koncentration.

54. Molär elektrisk konduktivitet. Kohlrauschs lag. Bestämning av molär elektrisk konduktivitet med oändlig utspädning av lösningar av starka och elektrolyter.

55. Molär elektrisk konduktivitet. Inverkan av temperatur och koncentration på den molära elektriska ledningsförmågan hos lösningar av starka och svaga elektrolyter.

56. Elektrolys, elektrolyslagar. Elektrolys av vattenhaltiga saltlösningar med en inert anod (ge ett exempel).

57. Bestämning av standardvärdet för elektrodpotentialer. Nernst ekvation för att bestämma emk för kretsar.

58. Klassificering av elektroder, regler för registrering av elektroder och kretsar.

59. Kemiska kedjor (galvanisk cell), deras klassificering.

60. Galvanisk cell. Termodynamik hos en galvanisk cell.

1. Fysikalisk kemi: syfte, mål, forskningsmetoder. Grundläggande begrepp inom fysikalisk kemi.

Phys. kemi - vetenskapen om lagarna för kemiska processer och kemi. fenomen.

Ämne fysikalisk kemi förklaring av kemi. fenomen baserade på mer allmänna fysiklagar. Fysikalisk kemi överväger två huvudgrupper av frågor:

1. Studie av materiens struktur och egenskaper och dess beståndsdelar;

2. Studie av ämnens interaktionsprocesser.

Fysikalisk kemi syftar till att studera sambanden mellan kemiska och fysikaliska fenomen. Kunskap om sådana samband är nödvändig för att på djupet kunna studera de kemiska reaktioner som sker i naturen och används inom teknik. processer, kontrollera reaktionens djup och riktning. Huvudmålet för disciplinen Fysikalisk kemi är studiet av allmänna samband och kemins lagar. processer baserade på grundläggande fysikprinciper. Fysikalisk kemi använder fysikalisk. teorier och metoder för kemiska fenomen.

Den förklarar VARFÖR och HUR omvandlingar av ämnen sker: kemi. reaktioner och fasövergångar. VARFÖR – kemisk termodynamik. HUR - kemisk kinetik.

Grundläggande begrepp inom fysikalisk kemi

Kemins huvudobjekt. termodynamik är ett termodynamiskt system. Termodynamisk systemet – varje kropp eller uppsättning kroppar som kan utbyta energi och materia med sig själva och med andra kroppar. System är indelade i öppna, slutna och isolerade. Öppen och jag - Det termodynamiska systemet utbyter både ämnen och energi med den yttre miljön. Stängd och jag - ett system där det inte sker något utbyte av materia med miljön, men det kan utbyta energi med den. Isolerat och jag -systemvolymen förblir konstant och berövas möjligheten att byta energi och materia med miljön.

Systemet kan vara homogen (homogen) eller heterogen (heterogen) ). Fas - detta är en del av ett system som, i frånvaro av ett yttre kraftfält, har samma sammansättning på alla sina punkter och samma termodynamik. St. du och är separerad från andra delar av systemet av ett gränssnitt. Fasen är alltid enhetlig, d.v.s. homogent, därför kallas ett enfassystem homogent. Ett system som består av flera faser kallas heterogent.

Systemets egenskaper är indelade i två grupper: omfattande och intensiva.

Termodynamik använder begreppen jämvikt och reversibla processer. Jämvikt är en process som går genom en kontinuerlig serie av jämviktstillstånd. Reversibel termodynamisk process är en process som kan utföras omvänt utan att lämna några förändringar i systemet eller miljön.

2. Termodynamikens första lag. Intern energi, värme, arbete.

Termodynamikens första lag direkt relaterad till lagen om energibevarande. Baserat på denna lag följer det att i alla isolerade system förblir energitillförseln konstant. Från lagen om energibevarande följer en annan formulering av termodynamikens första lag - omöjligheten att skapa en evighetsmaskin (perpetuum mobile) av det första slaget, som skulle producera arbete utan att lägga energi på den. En särskilt viktig formulering för kemisk termodynamik

Den första principen är att uttrycka det genom begreppet intern energi: intern energi är en funktion av tillstånd, d.v.s. dess förändring beror inte på processens väg, utan beror endast på systemets initiala och slutliga tillstånd. Förändring i systemets inre energi  U kan uppstå på grund av värmeväxling F och jobba W med miljön. Sedan följer av lagen om energibevarande att värmen Q som tas emot av systemet från utsidan spenderas på ökningen av intern energi ΔU och arbetet W som utförs av systemet, d.v.s. Q =Δ U+W. Given på anpassning är

matematiskt uttryck för termodynamikens första lag.

jagbörjan av termodynamiken dess formulering:

i alla isolerade system förblir energitillförseln konstant;

olika former av energi omvandlas till varandra i strikt ekvivalenta kvantiteter;

evighetsmaskin (perpetuum mobil) av det första slaget är omöjligt;

inre energi är en funktion av tillstånd, dvs. dess förändring beror inte på processens väg, utan beror endast på systemets initiala och slutliga tillstånd.

analytiskt uttryck: F = D U + W ; för en oändligt liten förändring i mängder d F = dU + d W .

Termodynamikens första lag fastställer sambandet. m / y värme Q, arbete A och förändring i intern. energin hos systemet ΔU. Ändra internt systemets energi är lika med mängden värme som tillförs systemet minus mängden arbete som utförs av systemet mot yttre krafter.

Ekvation (I.1) är en matematisk representation av termodynamikens 1:a lag, ekvation (I.2) är för en oändlig tillståndsändring. system.

Int. energi är en funktion av tillstånd; det betyder att förändringen är intern. energi ΔU beror inte på systemets övergångsväg från tillstånd 1 till tillstånd 2 och är lika med skillnaden i de interna värdena. energierna U2 och U1 i dessa tillstånd: (I.3)

Int. Systemets energi är summan av den potentiella energin för interaktionen. alla kroppens partiklar i förhållande till varandra och den kinetiska energin för deras rörelse (utan att ta hänsyn till de kinetiska och potentiella energierna i systemet som helhet). Int. systemets energi beror på ämnets natur, dess massa och parametrarna för systemets tillstånd. Hon är ålder. med en ökning av systemets massa, eftersom det är en omfattande egenskap hos systemet. Int. energi betecknas med bokstaven U och uttrycks i joule (J). I allmänhet för ett system med en kvantitet på 1 mol. Int. energi, som vilken termodynamik som helst. Systemets helighet är en funktion av staten. Endast interna ändringar visas direkt i experimentet. energi. Det är därför de i beräkningar alltid arbetar med dess förändring U2 –U1 = U.

Alla interna förändringar energierna delas in i två grupper. Den 1:a gruppen inkluderar endast den 1:a formen av övergång av rörelse genom kaotiska kollisioner av molekyler från två kontaktande kroppar, d.v.s. genom värmeledning (och samtidigt genom strålning). Måttet på rörelsen som överförs på detta sätt är värme. Begrepp värmeär förknippad med beteendet hos ett stort antal partiklar - atomer, molekyler, joner. De är i konstant kaotisk (termisk) rörelse. Värme är en form av energiöverföring. Det andra sättet att utbyta energi är Jobb. Detta energiutbyte orsakas av en åtgärd som utförs av systemet eller en åtgärd som utförs på det. Vanligtvis indikeras arbetet med symbolen W. Arbete, liksom värme, är inte en funktion av systemets tillstånd, därför betecknas den kvantitet som motsvarar oändligt mycket arbete med den partiella derivatan - W.

FYSIKALISK KEMI - en gren av kemin som ägnas åt studiet av förhållandet mellan kemiska och fysikaliska fenomen i naturen. Bestämmelser och metoder för F. x. är viktiga för medicin och biomedicinska vetenskaper, fysikmetoder. används för att studera livsprocesser både normalt och inom patologi.

Huvudämnena för Ph. x. är strukturen hos atomer (se Volym A) och molekyler (se Molekyl), kemikaliers natur. samband, kemi jämvikt (se Kemisk jämvikt) och kinetik (se Kemisk kinetik, Biologiska processers kinetik), katalys (se), teori om gaser (se), vätskor och lösningar (se), struktur och kemi. egenskaper hos kristaller (se) och polymerer (se Högmolekylära föreningar), termodynamik (se) och termiska effekter av kemi. reaktioner (se Termokemi), ytfenomen (se Rengöringsmedel, Ytspänning, Vätning), egenskaper hos elektrolytlösningar (se), elektrodprocesser (se Elektroder) och elektromotoriska krafter, korrosion av metaller, fotokemisk. och strålningsprocesser (se Fotokemiska reaktioner, Elektromagnetisk strålning). De flesta teorier om F. x. bygger på statikens, kvant(våg)mekanikens och termodynamikens lagar. När man studerar problemen i F. x. Olika kombinationer av experimentella metoder inom fysik och kemi, så kallade, används i stor utsträckning. Phys.-Chem. analysmetoder, vars grunder utvecklades 1900-1915.

Till de vanligaste fysikaliska och kemiska metoderna under andra hälften av 1900-talet. inkluderar elektronparamagnetisk resonans (se), kärnmagnetisk resonans (se), masspektrometri (se), användningen av Mössbauer-effekten (kärngammaresonans), radiospektroskopi (se spektroskopi), spektrofotometri (se) och fluorimetri (se), Röntgendiffraktionsanalys (se), elektronmikroskopi (se), centrifugering (se), gas- och vätskekromatografi (se), elektrofores (se), isoelektrisk fokusering (se), polarografi (se), potentiometri (se Potentiometrisk titrering) , konduktometri (se), osmometri (se osmotiskt tryck), ebulliometri (se), etc.

Termen "fysikalisk kemi" dök först upp i tyska verk. alkemisten Kuhnrath (H. Kuhnrath, 1599), men under lång tid motsvarade den innebörd som lagts i denna term inte med dess verkliga betydelse. Problemen med fysikalisk kemi, nära deras moderna förståelse, formulerades först av M. V. Lomonosov i kursen "Introduktion till sann fysikalisk kemi", som han läste 1752 för studenter vid St. Petersburgs vetenskapsakademi: fysikalisk kemi, enligt M. V. Lomonosov, det finns en vetenskap som förklarar, på grundval av fysikens principer och experiment, vad som händer i blandade kroppar under kemiska reaktioner. reaktioner. Systematisk undervisning i fysik. startades 1860 vid Kharkov University av N. N. Beketov, som var den första att organisera en fysikalisk-kemisk avdelning vid naturvetenskapliga avdelningen vid detta universitet. Efter Kharkov University, undervisning i fysik. introducerades i Kazan (1874), Yuryevsky (1880) och Moskva (1886) höga pälsstövlar. Sedan 1869 började tidskriften för Russian Physico-Chemical Society att publiceras. Utomlands etablerades institutionen för fysikalisk kemi först i Leipzig 1887.

Bildning av F. x. som en självständig vetenskaplig disciplin förknippas med atomär-molekylär vetenskap, d.v.s. främst med upptäckten 1748-1756. M.V. Lomonosov och 1770-1774. A. Lavoisiers lag om bevarande av massa av ämnen i kemi. reaktioner. Verken av Richter (J. B. Richter, 1791 - 1802), som upptäckte lagen om aktier (ekvivalenter), Proust (J. L. Proust, 1808), som upptäckte lagen om kompositions beständighet, och andra bidrog till skapandet 1802-1810 . J. Daltons atomteori och upptäckten av lagen om multipla förhållanden, som fastställer lagarna för kemisk bildning. anslutningar. År 1811 introducerade A. Avogadro begreppet "molekyl", som kopplade samman atomteorin om materiens struktur med idealgasernas lagar. Den logiska slutsatsen av bildandet av atomistiska åsikter om materiens natur var upptäckten av D. I. Mendeleev 1869 av den periodiska kemins lag. grundämnen (se periodiska systemet för kemiska grundämnen).

Den moderna förståelsen av atomens struktur utvecklades i början

1900-talet De viktigaste milstolparna på denna väg är den experimentella upptäckten av elektronen och upprättandet av dess laddning, skapandet av kvantteorin (se) av Planck (M. Plank) 1900, arbetet av Bohr (N. Bohr, 1913) , som antog att det fanns ett elektronskal i atomen och som skapade hans planetmodell, och andra studier som fungerade som bekräftelse på kvantteorin om atomstruktur. Det sista steget i bildandet av moderna idéer om atomens struktur var utvecklingen av kvant (våg)mekaniken, med hjälp av skärmetoder var det sedan möjligt att förklara kemins natur och riktning. samband, teoretiskt beräkna fysikalisk-kemiska. konstanter för de enklaste molekylerna, utveckla teorin om intermolekylära krafter, etc.

Den initiala utvecklingen av kemi. termodynamik, som studerar lagarna för ömsesidiga omvandlingar av olika former av energi i jämviktssystem, är förknippad med forskningen av S. Carnot 1824. Ytterligare arbete av R. Mayer, J. Joule och G. Helmholtz ledde till upptäckten av bevarandelag energi - sk. den första lagen, eller termodynamikens första lag. Introduktionen av R. Clausius 1865 av begreppet "entropi" som ett mått på fri energi ledde till utvecklingen av termodynamikens andra lag. Termodynamikens tredje grundläggande lag härleddes från Nernsts termiska teorem om den asymptotiska konvergensen av den fria energin och värmeinnehållet i ett system; 1907 sammanställde A. Einstein ekvationen för värmekapaciteten hos enkla harmoniska oscillatorer, och i

1911 drog Planck slutsatsen: entropin för rena ämnen vid absolut noll är noll.

Början av termokemins oberoende existens - vetenskapen om kemins termiska effekter. reaktioner, grundades av G.I. Hess verk, som 1840 fastställde lagen om värmemängds konstanthet. R. E. M. Berthelots verk var av stor betydelse för utvecklingen av termokemi, som utvecklade kalorimetriska analysmetoder (se Kalorimetri) och upptäckte principen om maximalt arbete. År 1859 formulerade H. Kirchhoff en lag som förbinder den termiska effekten av en reaktion med värmekapaciteten hos de reagerande ämnena och reaktionsprodukterna. 1909-

1912 Nernst (W. H. Nernst), Einstein och Debye (P. Debye) utvecklade teorin om kvantvärmekapacitet.

Utvecklingen av elektrokemin, som handlar om studiet av sambandet mellan kemiska och elektriska fenomen och studiet av elektrisk ströms inverkan på olika ämnen i lösningar, är förknippad med skapandet av Volta (A. Volta) 1792-1794. galvanisk cell. År 1800 utkom de första verken om vattensönderdelning av V. Nicolson och Carlyle, och 1803-1807. verk av I. Berzelius och W. Hisinger om elektrolys (se) lösningar av salter. Åren 1833-1834. Faraday (M. Faraday) formulerade de grundläggande lagarna för elektrolys som relaterar utbytet av elektrokemikalier. reaktioner med mängden elektricitet och kemikalier. ämnesekvivalenter. Åren 1853-1859. Hittorf (J. W. Hittorf) fastställde sambandet mellan elektrokemiska. jonernas verkan och rörlighet, och 1879 upptäckte F. W. Kohlrausch lagen om jonernas oberoende rörelse (se) och etablerade ett samband mellan likvärdig elektrisk ledningsförmåga och rörligheten hos katjoner och anjoner. 1875 - 1878 Gibbs (J. VV. Gibbs) och 1882 G. Helmholtz utvecklade en matematisk modell som förbinder den elektromotoriska kraften hos en galvanisk cell med den inre energin hos en kemikalie. reaktioner. År 1879 skapade G. Helmholtz läran om det elektriska dubbelskiktet. Åren 1930-1932 Volmer (M. Vol-mer) och A. N. Frumkin föreslog en kvantitativ teori om elektrodprocesser.

Studiet av lösningar började med arbete av J. H. Hassenfratz (1798) och J. Gay-Lussac (1819) om lösligheten av salter. Åren 1881 -1884. D. P. Konovalov lade den vetenskapliga grunden för teorin och praktiken för destillation av lösningar, och 1882 upptäckte F. M. Raoult lagen om att sänka fryspunkten för lösningar (se Kryometri). De första kvantitativa mätningarna av osmotiskt tryck (se) gjordes 1877 av W. F. Ph. Pfeffer, och 1887 skapade J. Van't Hoff den termodynamiska teorin om utspädda lösningar och härledde en ekvation som relaterar osmotiskt tryck till koncentrationen p-ra, dess volym och absolut temperatur. S. Arrhenius formulerade 1887 teorin om elektrolytisk dissociation och jonisering av salter i lösningar (se Elektrolyter), och Nernst 1888 - den osmotiska teorin. Ostwald (W. Ostwald) upptäckte mönster som kopplade samman graden av dissociation av elektrolyten med dess koncentration. År 1911 skapade Donnan (F. G. Don-pap) teorin om fördelningen av elektrolyter på båda sidor av ett semipermeabelt membran (se Membrane equilibrium), som fick bred tillämpning inom biofysikalisk kemi (se) och kolloidkemi (se). 1923 utvecklade Debye och E. Huckel en statistisk teori om starka elektrolyter.

Utveckling av läran om kemisk kinetik. reaktioner, jämvikt och katalys började med arbetet av L. Wilhelmy, som skapade den första kvantitativa teorin om kemi 1850. reaktioner, och Williamson (A.W. Williamson), som presenterade jämvikt som ett tillstånd av jämlikhet mellan hastigheterna för framåt- och bakåtreaktioner. Begreppet "katalys" introducerades i fysikalisk kemi av I. Berzelius i

1835 Grundläggande principer för läran

om kemi. jämvikten formulerades i verk av Berthollet (C. L. Beg-thollet). Början av den dynamiska jämviktsteorin lades av Williamsons och Clausius verk, principen om att röra jämvikt utvecklades av J. Ant-Goff, Gibbs och H. Le Chatelier. Berthelot och L. Pean-saint-Gilles etablerade ett samband mellan reaktionshastigheten och jämviktstillståndet. Grundläggande kemilag. kinetiken om reaktionshastighetens proportionalitet mot produkten av de aktiva massorna (dvs koncentrationerna) av de reagerande ämnena - lagen om massverkan - formulerades 1864-1867. Guldberg (S. M. Guldberg) och Waa-ge (P. Waage). Åren 1893-1897 A. N. Bach och K. Engler skapade peroxidteorin om långsam oxidation (se Peroxider), 1899-1904. Abegg och H. Bodlander utvecklade idén om valens som en atoms förmåga att acceptera eller ge upp elektroner 1913-1914. L.V. Pisarzhevsky och S.V. Dain utvecklade den elektroniska teorin om redoxreaktioner (se). Åren 1903-1905 N. A. Shilov föreslog teorin om konjugatreaktioner, och 1913 upptäckte Bodenstein (M. Bodenstein) kedjereaktioner (se), vars teoretiska grunder utvecklades 1926 -1932. N. N. Semenov och S. N. Hinsheiwood.

Fenomenet med radioaktivt sönderfall av atomer (radioaktivitet) upptäcktes 1896 av A. Becquerel. Sedan dess har mycket uppmärksamhet ägnats studiet av radioaktivitet (se), och betydande framsteg har uppnåtts på detta område, som börjar med den artificiella splittringen av atomer och slutar med utvecklingen av kontrollerad termonukleär fusion. Bland problemen med F. x. det är nödvändigt att belysa studien av påverkan på molekyler av gammastrålning (se), flödet av högenergipartiklar (se Alfastrålning, Yassic-strålning, Neutronstrålning, Rotonstrålning), laserstrålning (se Laser), liksom som studiet av reaktioner i elektriska urladdningar och lågtemperaturplasma (plasmakemi). Phys.-Chem utvecklas framgångsrikt. mekanik, som studerar ytfenomens inverkan på fasta ämnens egenskaper.

En av delarna av fotokemin är fotokemi (se), som studerar de reaktioner som uppstår när ett ämne absorberar ljusenergi från en extern strålningskälla.

I F. x. Det finns inget sådant avsnitt som inte skulle vara viktigt för medico-biol. discipliner och ytterst för praktisk medicin (se Biofysikalisk kemi). Phys.-Chem. metoder gör det möjligt att studera levande celler och vävnader in vivo utan att utsätta dem för förstörelse. Fysik och kemi är inte mindre viktiga för medicinen. teorier och idéer. Således visade sig läran om lösningars osmotiska egenskaper vara extremt viktig för att förstå vattenmetabolism (se Vatten-saltmetabolism) hos människor under normala förhållanden och i patologi. Skapandet av teorin om elektrolytisk dissociation påverkade avsevärt idén om bioelektriska fenomen (se) och lade grunden för den joniska teorin om excitation (se) och hämning (se). Teorin om syror och baser (q.v.) gjorde det möjligt att förklara beständigheten i kroppens inre miljö och fungerade som grund för studiet av syra-basbalansen (q.v.). För att förstå energin i livsprocesser (till exempel hur ATP fungerar) används i stor utsträckning studier utförda med kemiska metoder. termodynamik. Utveckling av fysikalisk-kemiska idéer om ytprocesser (ytspänning, vätning, etc.) är väsentliga för att förstå reaktionerna av cellulär immunitet (se), spridning av celler på icke-cellulära ytor, vidhäftning, etc. Teori och metoder för kemi. kinetiken är grunden för att studera kinetiken för biologiska, främst enzymatiska, processer. En viktig roll för att förstå essensen av biol. processer spelas av studiet av bioluminescens, kemiluminescens (se Biokemiluminescens), användningen av luminescerande antikroppar (se Immunofluorescens), fluorokromer (se), etc. för att studera egenskaperna hos vävnad och subcellulär lokalisering av proteiner, nukleinsyror, etc. Phys.-chem. metoder för att bestämma intensiteten av basal metabolism (se) är extremt viktiga för att diagnostisera många sjukdomar, inklusive endokrina.

Det bör noteras att studiet av fysikaliska och kemiska. egenskaper hos biol. system och processer som förekommer i en levande organism, gör det möjligt att se djupare in i essensen och identifiera särdragen hos levande materia och dessa fenomen.

De huvudsakliga forskningscentra inom området fysikalisk kemi i Sovjetunionen är forskningsinstituten vid USSR Academy of Sciences, dess grenar och avdelningar, Academy of Sciences of the Union Republics: Physico-Chemical Institute uppkallad efter. L. Ya Karpova, Institutet för fysikalisk kemi, Institutet för kemisk fysik, Institutet för nya kemiska problem, Institutet för organisk och fysikalisk kemi uppkallad efter. A. E. Arbuzova, Institute of Catalysis, Institute of Chemical Kinetics and Combustion, Institute of Physical Chemistry of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, etc., liksom motsvarande avdelningar i höga pälsstövlar.

De huvudsakliga publikationerna som systematiskt publicerar artiklar om fysikalisk kemi är: Journal of Physical Chemistry, Kinetics and Catalysis, Journal of Structural Chemistry, Radiochemistry och Electrochemistry. Utomlands, artiklar om Ph. x. publicerad i "Zeitschrift fiir physi-kalische Chemie", "Journal of Physical Chemistry", "Journal de chimie physique et de physico-chimie bio-logique".

Bibliografi: Babko A.K. et al.

Fysikalisk-kemiska analysmetoder, M., 1968; Kireev V. A. Kurs i fysikalisk kemi, M., 1975; Melvin-Hughes

E. A. Fysikalisk kemi, övers. från engelska, vol 1-2, M., 1962; Nikolaev L. A. Physical chemistry, M., 1972; Utveckling

fysikalisk kemi i Sovjetunionen, red. Ya. I. Gerasimova, M., 1967; Solo

Viev Yu. I. Essays on the history of fysikalisk kemi, M., 1964; Fysisk

kemi, Moderna problem, red. Ya. M. Kolotyrkina, M., 1980.

Tidskrifter - Journal of Structural Chemistry, M., sedan 1960; Journal of Physical Chemistry, M., sedan 1930; Kinetics and catalysis, M., sedan 1960; Radiochemistry, M.-L., sedan 1959; Electrochemistry, M., sedan 1965; Journal de chimie physique et de physico-chimie biologique, P., sedan 1903; Journal of Physical Chemistry, Baltimore, sedan 1896; Zeitschrift fiir physikalische Chemie, Lpz., sedan 1887.

Fysikalisk kemi började i mitten av 1700-talet. Termen "fysikalisk kemi", i den moderna förståelsen av vetenskapens metodologi och kunskapsteorin, tillhör M. V. Lomonosov, som för första gången läste "Kursen i sann fysikalisk kemi" för studenter vid St. Petersburgs universitet . I ingressen till dessa föreläsningar ger han följande definition: "Fysikalisk kemi är en vetenskap som, utifrån fysikaliska principer och experiment, måste förklara orsaken till vad som händer genom kemiska operationer i komplexa kroppar." Forskaren, i verken av sin korpuskulär-kinetiska teori om värme, behandlar frågor som helt motsvarar ovanstående uppgifter och metoder. Detta är precis karaktären av experimentella handlingar som tjänar till att bekräfta individuella hypoteser och bestämmelser i detta koncept. M.V. Lomonosov följde sådana principer inom många områden av sin forskning: i utvecklingen och den praktiska implementeringen av "vetenskapen om glas", som han grundade, i olika experiment ägnade åt att bekräfta lagen om bevarande av materia och kraft (rörelse); - i arbeten och experiment relaterade till studier av lösningar - utvecklade han ett omfattande forskningsprogram om detta fysikaliska och kemiska fenomen, som är under utveckling fram till idag.

Detta följdes av ett uppehåll på mer än ett sekel, och D.I. Mendeleev var en av de första i Ryssland som började fysikalisk och kemisk forskning i slutet av 1850-talet.

Nästa kurs i fysikalisk kemi undervisades av N. N. Beketov vid Kharkov University 1865.

Den första avdelningen för fysikalisk kemi i Ryssland öppnades 1914 vid fakulteten för fysik och matematik vid St. Petersburg University; på hösten började D. P. Konovalovs student M. S. Vrevsky undervisa i en obligatorisk kurs och praktiska klasser i fysikalisk kemi.

Den första vetenskapliga tidskriften avsedd att publicera artiklar om fysikalisk kemi grundades 1887 av W. Ostwald och J. van't Hoff.

Ämne för studier av fysikalisk kemi

Fysikalisk kemi är den huvudsakliga teoretiska grunden för modern kemi, med hjälp av teoretiska metoder för så viktiga grenar av fysiken som kvantmekanik, statistisk fysik och termodynamik, olinjär dynamik, fältteori, etc. Den inkluderar läran om materiens struktur, inklusive: molekylers struktur, kemisk termodynamik, kemisk kinetik och katalys. Som separata sektioner i fysikalisk kemi särskiljs också elektrokemi, fotokemi, fysikalisk kemi av ytfenomen (inklusive adsorption), strålningskemi, studiet av metallkorrosion, fysikalisk kemi av högmolekylära föreningar (se polymerfysik), etc. De är mycket nära besläktade med fysikalisk kemi och betraktas ibland som dess oberoende sektioner kolloidkemi, fysikalisk-kemisk analys och kvantkemi. De flesta grenar av fysikalisk kemi har ganska tydliga gränser när det gäller objekt och metoder för forskning, metodiska egenskaper och använda apparater.

Skillnaden mellan fysikalisk kemi och kemisk fysik

Molekylariteten för en elementär reaktion är antalet partiklar som, enligt den experimentellt etablerade reaktionsmekanismen, deltar i den elementära handlingen av kemisk interaktion. Monomolekylära reaktioner- reaktioner där en kemisk omvandling av en molekyl sker (isomerisering, dissociation, etc.): H2S → H2 + S Bimolekylära reaktioner- reaktioner, vars elementära handling inträffar när två partiklar (identiska eller olika) kolliderar: CH3Br + KOH → CH3OH + KBr Trimolekylära reaktioner- reaktioner, vars elementära handling inträffar när tre partiklar kolliderar: О 2 + NO + NO → 2NO 2 Reaktioner med molekyler större än tre är okända. För elementära reaktioner utförda vid liknande koncentrationer av utgångsämnen är värdena för molekyläritet och reaktionsordning desamma. Det finns inget klart definierat samband mellan begreppen molekylaritet och reaktionsordning, eftersom reaktionsordningen kännetecknar reaktionens kinetiska ekvation och molekylaritet kännetecknar reaktionsmekanismen. Huvudriktningarna för kemisk termodynamik är: Klassisk kemisk termodynamik, studerar termodynamisk jämvikt i allmänhet. Termokemi, som studerar de termiska effekterna som åtföljer kemiska reaktioner. Lösningsteori, som modellerar ett ämnes termodynamiska egenskaper baserat på idéer om molekylstrukturen och data om intermolekylär interaktion. Kemisk termodynamik är nära besläktad med sådana grenar av kemin som adsorption och kromatografi. Fysikalisk-kemisk analys Teorin om fysikalisk och kemisk analys är baserad på principerna för korrespondens och kontinuitet formulerade av N. S. Kurnakov. Kontinuitetsprincipen säger att om nya faser inte bildas i systemet eller befintliga inte försvinner, så förändras kontinuerligt med en kontinuerlig förändring av systemets parametrar egenskaperna för enskilda faser och egenskaperna för systemet som helhet kontinuerligt . Korrespondensprincipen säger att varje komplex av faser motsvarar en viss geometrisk bild på komposition-egenskapsdiagrammet. Teori om kemiska föreningars reaktivitet Högenergikemi (HEC) studerar kemiska reaktioner och omvandlingar som sker i materia under påverkan av icke-termisk energi. Mekanismerna och kinetiken för sådana reaktioner och transformationer kännetecknas av signifikant icke-jämviktskoncentrationer av snabba, exciterade eller joniserade partiklar med en energi som är större än energin för deras termiska rörelse och, i vissa fall, kemisk bindning. Bärare av icke-termisk energi som verkar på materia: accelererade elektroner och joner, snabba och långsamma neutroner, alfa- och beta-partiklar, positroner, myoner, pioner, atomer och molekyler vid överljudshastigheter, kvanta av elektromagnetisk strålning, såväl som pulsad elektrisk, magnetisk och akustiska fält. Högenergikemiprocesser kännetecknas av tidsskeden till fysiska, som sker på femtosekunder eller mindre, under vilka icke-termisk energi fördelas ojämnt i mediet och en "hot spot" bildas, fysikalisk-kemisk, under vilken ojämvikt och inhomogenitet i "heta fläcken" manifesteras, och slutligen kemisk, där materiens omvandlingar följer den allmänna kemins lagar. Som ett resultat bildas joner och exciterade tillstånd av atomer och molekyler vid rumstemperaturer som inte kan uppstå på grund av jämviktsprocesser. Den yttre manifestationen av CHE är bildandet av joner och exciterade tillstånd av atomer och molekyler vid rumstemperatur, vid vilka dessa partiklar inte kan uppstå på grund av jämviktsprocesser. N. E. Ablesimov formulerade avslappningsprincipen för att kontrollera egenskaperna hos fysikalisk-kemiska system utan jämvikt. I det fall då relaxationstiderna är mycket längre än varaktigheten av den fysiska påverkan, är det möjligt att kontrollera frisättningen av kemiska former, faser och, som en konsekvens, egenskaperna hos ämnen (material), med hjälp av information om relaxationsmekanismer i icke-jämviktskondenserade system i det fysikalisk-kemiska skedet av avslappningsprocesser (inklusive antal och under drift). Huvudsektioner av HVE Plasmakemi (i gas- och kondenserade faser) och andra. Laserkemi Elektromagnetisk strålning (röntgenstrålning, γ-strålning, synkrotronstrålning) och flöden av accelererade partiklar (elektroner, protoner, neutroner, helioner, tunga joner; fissionsfragment av tunga kärnor etc.), vars energi överstiger joniseringspotentialen hos atomer eller molekyler (i de flesta fall ligger i intervallet 10-15 eV). Strålningskemi undersöker vissa kemiska processer som inte är möjliga med traditionella kemiska metoder. Joniserande strålning kan kraftigt reducera temperaturen för kemiska reaktioner utan användning av katalysatorer och initiatorer. Strålningskemins historia Strålningskemin uppstod efter upptäckten av röntgenstrålning av W. Roentgen 1895 och radioaktivitet av A. Becquerel 1896, som var de första att observera strålningseffekter i fotografiska plattor. Det första arbetet med strålningskemi utfördes 1899-1903 av makarna M. Curie och P. Curie. Under de följande åren ägnades det största antalet studier till radiolys av vatten och vattenlösningar. Kärnkemi Huvudriktningarna för kärnkemin: studier av kärnreaktioner och åtföljande fysikaliska och kemiska processer; kemi av "nya atomer"; sökning och syntes av nya grundämnen och radionuklider med hjälp av reaktormetoden; söka efter nya typer av radioaktivt sönderfall. Elektrokemi Elektrokemi är en gren av kemisk vetenskap som undersöker system och interfasgränser när elektrisk ström flyter genom dem, studerar processer i ledare, på elektroder (gjorda av metaller eller halvledare, inklusive grafit) och i jonledare (elektrolyter). Elektrokemi studerar processer

En vetenskap som förklarar kemiska fenomen och etablerar deras mönster utifrån fysikens allmänna principer. Vetenskapens namn Fysikalisk kemi introducerades av M. V. Lomonosov, som för första gången (1752 1753) formulerade sitt ämne och sina uppgifter och etablerade en... ... Stor encyklopedisk ordbok

FYSISK KEMI- FYSIKALISK KEMI, ”en vetenskap som, utifrån bestämmelser och experiment, förklarar den fysiska orsaken till vad som händer genom kemin. operationer i komplexa kroppar." Denna definition gavs till den av den första fysikaliska kemisten M.V. Lomonosov i en kurs som läste ... Stor medicinsk encyklopedi

FYSIKALISK KEMI, vetenskapen som studerar de fysikaliska förändringar som är förknippade med KEMISKA REAKTIONER, såväl som sambandet mellan fysikaliska egenskaper och kemisk sammansättning. Huvudgrenarna inom fysikalisk kemi THERMODYNAMICS, som handlar om förändringar i energi i ... ... Vetenskaplig och teknisk encyklopedisk ordbok

Fysisk kemi- - en gren av kemin där ämnens kemiska egenskaper studeras utifrån de fysikaliska egenskaperna hos deras ingående atomer och molekyler. Modern fysikalisk kemi är ett brett tvärvetenskapligt område som gränsar till olika grenar av fysik... Uppslagsverk över termer, definitioner och förklaringar av byggmaterial

FYSISK KEMI, förklarar kemiska fenomen och etablerar deras mönster utifrån fysikens allmänna principer. Inkluderar kemisk termodynamik, kemisk kinetik, studiet av katalys, etc. Termen fysikalisk kemi introducerades av M.V. Lomonosov 1753... Modernt uppslagsverk

Fysisk kemi- FYSIKALISK KEMI, förklarar kemiska fenomen och etablerar deras mönster utifrån fysikens allmänna principer. Inkluderar kemisk termodynamik, kemisk kinetik, studiet av katalys, etc. Termen "fysikalisk kemi" introducerades av M.V. Lomonosov i... ... Illustrerad encyklopedisk ordbok

FYSISK KEMI- avsnitt kemi naturvetenskap, studera kemi. fenomen baserade på fysik (se (1)) och fysikaliska principer. experimentella metoder. F. x. (som kemi) inkluderar studiet av materiens struktur, kemi. termodynamik och kemi kinetik, elektrokemi och kolloidkemi, undervisning... ... Big Polytechnic Encyclopedia

Substantiv, antal synonymer: 1 fysikalisk kemi (1) Synonymordbok ASIS. V.N. Trishin. 2013... Synonym ordbok

fysisk kemi- — EN fysikalisk kemi En vetenskap som behandlar effekterna av fysikaliska fenomen på kemiska egenskaper. (Källa: LEE) … … Teknisk översättarguide

fysisk kemi- är en vetenskap som förklarar kemiska fenomen och etablerar deras mönster utifrån fysikaliska principer. Dictionary of Analytical Chemistry... Kemiska termer

Böcker

• Fysikalisk kemi, A. V. Artemov. Läroboken skapades i enlighet med Federal State Educational Standard inom områden av kandidatutbildning som inkluderar att studera disciplinen "Fysisk kemi"....
• Fysikalisk kemi, Yu Ya Kharitonov. Läroboken beskriver grunderna i fysikalisk kemi i enlighet med det ungefärliga programmet för disciplinen "Fysisk och kolloidal kemi" för specialitet 060301 "Apotek". Publikationen är tänkt...

Det finns en vetenskap som, på grundval av fysikens principer och experiment, förklarar vad som händer i blandade kroppar under kemiska operationer." Den första vetenskapliga tidskriften avsedd för publicering av artiklar om fysikalisk kemi grundades 1887 av W. Ostwald och J. Van't Hoff.

F Fysikalisk kemi är den huvudsakliga teoretiska. grunden för det moderna kemi, baserad på så viktiga grenar av fysiken som kvantmekanik, statistisk. fysik och termodynamik, olinjär dynamik, fältteori etc. Det omfattar läran om materiens struktur, inkl. om molekylers struktur, kemisk termodynamik, kemisk kinetik och katalys. Elektrokemi, fotokemi, fysikalisk kemi av ytfenomen (inklusive adsorption), strålningskemi, studiet av korrosion av metaller, fysikalisk kemi med hög molekylvikt särskiljs också ofta som separata avsnitt inom fysikalisk kemi. anslutning. etc. De är mycket nära besläktade med fysikalisk kemi och anses ibland vara oberoende av den. avsnitt kolloidal kemi, fysikalisk-kemisk analys och kvantkemi. De flesta grenar av fysikalisk kemi har ganska tydliga gränser vad gäller objekt och metoder för forskning, metodologiskt. funktioner och vilken enhet som används.

Modern Utvecklingsstadiet för fysikalisk kemi kännetecknas av en djupgående analys av kemins allmänna lagar. omvandlingar på piren nivå, utbredd användning av matta. modellering, utöka utbudet av externa påverkar kemikalier system (höga och kryogena temperaturer, höga tryck, stark strålning och magnetisk påverkan), studiet av ultrasnabba processer, metoder för energiackumulering i kemikalier. v-vah, etc.

Tillämpningen av kvantteori, främst kvantmekanik, för att förklara kemi. fenomen innebar medel. ökad uppmärksamhet på tolkningsnivån ledde till identifieringen av två riktningar inom kemin. En riktning baserad på kvantmekaniken. teori och att arbeta på mikroskop. nivå av förklaring av fenomen, ofta kallad kemisk. fysik, men en riktning som verkar med ensembler av ett stort antal partiklar, där statistiska principer träder i kraft. lagar - fysikalisk kemi. Med denna uppdelning går gränsen mellan fysikalisk kemi och kemi. fysik inte m.b. genomfördes skarpt, vilket är särskilt tydligt i teorin om kemiska hastigheter. distrikt.

Läran om materiens struktur och molekylers struktur sammanfattar ett omfattande experiment. material som erhållits med hjälp av sådan fysikalisk metoder som molekylär spektroskopi, som studerar interaktioner. elektromagnetiska strålning med ämnen i olika våglängdsområden, foto- och röntgenelektronspektroskopi, elektrondiffraktion, neutrondiffraktion och röntgendiffraktionsmetoder, metoder baserade på magneto-optiska. effekter etc. Dessa metoder gör det möjligt att erhålla strukturella data om den elektroniska konfigurationen av molekyler, om jämviktspositioner och amplituder för vibrationer hos kärnor i molekyler och kondensorer. in-ve, om energisystemet. nivåer av molekyler och övergångar mellan dem, förändringar i geom. konfigurationer när miljön för molekylen eller dess individuella fragment förändras, etc.

Tillsammans med uppgiften att korrelera ämnens egenskaper med deras moderna struktur. Fysikalisk kemi är också aktivt engagerad i det omvända problemet med att förutsäga strukturen hos föreningar med givna egenskaper.

En mycket viktig källa till information om strukturen av molekyler, deras egenskaper i olika delar. kemins tillstånd och egenskaper. transformationer är resultatet av kvantkemi. beräkningar. Kvantkemi tillhandahåller ett system av begrepp och idéer som används i fysikalisk kemi när man överväger kemikaliers beteende. anslutningar per mol. nivå och vid fastställande av samband mellan egenskaperna hos de molekyler som bildar ett ämne och egenskaperna hos detta ämne. Tack vare resultaten av kvantkemin. beräkningar av kemiska potentiella energiytor. system i olika kvanttillstånd och experiment. Med de senaste årens möjligheter, främst utvecklingen av laserkemi, har fysikalisk kemi kommit nära en omfattande studie av St. i upphetsade och mycket upphetsade tillstånd, till analysen av anslutningens strukturella egenskaper. i sådana tillstånd och detaljerna i manifestationen av dessa egenskaper i kemikaliers dynamik. transformationer.

En begränsning av konventionell termodynamik är att den bara kan beskriva jämviktstillstånd och reversibla processer. Verkliga irreversibla processer är ämnet för teorin som uppstod på 30-talet. 1900-talet termodynamik för irreversibla processer. Detta område av fysikalisk kemi studerar makroskopiska fenomen utan jämvikt. system där hastigheten för generering av entropi lokalt förblir konstant (sådana system är lokalt nära jämvikt). Det låter dig överväga system med kemikalier r-tioner och massöverföring (diffusion), värme, el. avgifter osv.

Kemisk kinetik studerar kemiska omvandlingar. in-in-tid, dvs kemisk hastighet. r-tioner, mekanismerna för dessa omvandlingar, liksom beroendet av kemikalien. process från villkoren för dess genomförande. Hon etablerar mönster av förräderiförändringar i sammansättningen av det transformerande systemet över tid, avslöjar sambandet mellan hastigheten av kemikalier. r-tion och yttre förhållanden, och studerar även faktorer som påverkar hastigheten och riktningen av kemiska reaktioner. distrikt.

Mest kemi. p-tioner är komplexa flerstegsprocesser som består av individuella elementära kemiska handlingar. omvandling, transport av reagens och energiöverföring. Teoretisk chem. kinetiken inkluderar studiet av mekanismerna för elementära processer och beräknar hastighetskonstanter för sådana processer baserat på klassiska idéer och apparater. mekanik och kvantteori, handlar om konstruktion av modeller för komplex kemi. processer, etablerar ett samband mellan strukturen hos kemikalier. föreningar och deras reaktioner. förmåga. Identifiering av kinetik mönster för komplexa processer (formell kinetik) är ofta baserade på matematik. modellering och låter dig testa hypoteser om mekanismerna för komplexa processer, samt upprätta ett system av differentialer. ekvationer som beskriver resultatet av processen under olika förhållanden. ext. betingelser.

För chem. kinetik kännetecknas av användningen av många fysiska. forskningsmetoder som gör det möjligt att utföra lokala excitationer av reagerande molekyler, studera snabba (upp till femtosekund) transformationer, automatisera registreringen av kinetik. data med deras samtidiga bearbetning på en dator etc. Kinetisk ackumulering ackumuleras intensivt. information genom kinetiska banker konstanter, inkl. för chem. r-tioner under extrema förhållanden.

En mycket viktig gren av fysikalisk kemi, nära besläktad med kemi. kinetik är studiet av katalys, det vill säga förändringen i kemins hastighet och riktning. r-tion vid exponering för ämnen (