Hvordan skiller fysisk kjemi seg fra kjemisk fysikk? Fysikk og kjemi - hvordan skiller disse vitenskapene seg? Kjemi: hva alt er laget av

Historie om fysisk kjemi

M.V. Lomonosov, som i 1752

N.N. Beketov 1865

OG Nernst.

M. S. Vrevsky.

Molekyler, ioner, frie radikaler.

Atomer av elementer kan danne tre typer partikler involvert i kjemiske prosesser - molekyler, ioner og frie radikaler.

Molekyl er den minste nøytrale partikkelen av et stoff som har sine kjemiske egenskaper og er i stand til å eksistere uavhengig. Det er monoatomiske og polyatomiske molekyler (diatomiske, triatomiske, etc.). Under vanlige forhold består edelgasser av monoatomiske molekyler; molekyler av høymolekylære forbindelser inneholder tvert imot mange tusen atomer.

Ion- en ladet partikkel, som er et atom eller en gruppe kjemisk bundne atomer med et overskudd av elektroner (anioner) eller en mangel på dem (kationer). I et stoff eksisterer alltid positive ioner sammen med negative. Siden de elektrostatiske kreftene som virker mellom ioner er store, er det umulig å skape et betydelig overskudd av ioner med samme fortegn i et stoff.

Fri radikal kalles en partikkel med umettede valenser, dvs. en partikkel med uparede elektroner. Slike partikler er for eksempel ·CH3 og ·NH2. Under normale forhold kan frie radikaler som regel ikke eksistere i lang tid, siden de er ekstremt reaktive og reagerer lett for å danne inerte partikler. Dermed kombineres to metylradikaler CH3 for å danne et molekyl C 2 H 6 (etan). Mange reaksjoner er umulige uten deltakelse av frie radikaler. Ved svært høye temperaturer (for eksempel i solens atmosfære) er de eneste diatomiske partiklene som kan eksistere frie radikaler (·CN, ·OH, ·CH og noen andre). Mange frie radikaler er tilstede i flammen.

Det er kjent frie radikaler med en mer kompleks struktur, som er relativt stabile og kan eksistere under normale forhold, for eksempel trifenylmetylradikalet (C 6 H 5) 3 C (med sin oppdagelse begynte studiet av frie radikaler). En av grunnene til stabiliteten er romlige faktorer - den store størrelsen på fenylgrupper, som forhindrer kombinasjonen av radikaler til et heksafenyletanmolekyl.

Kovalent binding.

Hver kjemisk binding i strukturformlene er representert valenslinje , For eksempel:

H-H (binding mellom to hydrogenatomer)

H 3 N−H + (binding mellom nitrogenatomet til ammoniakkmolekylet og hydrogenkationen)

(K +)−(I−) (binding mellom kaliumkation og jodidion).

En kjemisk binding dannes pga tiltrekning av atomkjerner til et elektronpar(angitt med prikker ··), som er representert i de elektroniske formlene for komplekse partikler (molekyler, komplekse ioner) valenslinje-, i motsetning til deres egne, ensomme elektronpar hvert atom, for eksempel:

:::F−F:::

(F2);

H−Cl:::

(HCl);

.. H−N−H | H

(NH 3)

Den kjemiske bindingen kalles kovalent, hvis den er dannet av deler et elektronpar begge atomene.

Molekylær polaritet

Molekyler som er dannet av atomer av samme grunnstoff vil generelt være ikke-polar , hvor upolare selve bindingene er. Dermed er molekylene H 2, F 2, N 2 ikke-polare.

Molekyler som er dannet av atomer av forskjellige grunnstoffer kan være polar Og ikke-polar . Det kommer an på geometrisk form.
Hvis formen er symmetrisk, så molekylet ikke-polar(BF 3, CH 4, CO 2, SO 3), hvis asymmetrisk (på grunn av tilstedeværelsen av ensomme par eller uparede elektroner), så molekylet polar(NH3, H2O, SO2, NO2).

Når et av sideatomene i et symmetrisk molekyl erstattes med et atom av et annet grunnstoff, blir også den geometriske formen forvrengt og polaritet vises for eksempel i de klorerte metanderivatene CH 3 Cl, CH 2 Cl 2 og CHCl 3 (CH 4 metanmolekyler er ikke-polare).

Polaritet den asymmetriske formen til molekylet følger av polariteten til kovalente bindinger mellom atomer av grunnstoffer med ulik elektronegativitet .
Som nevnt ovenfor er det en delvis forskyvning av elektrontettheten langs bindingsaksen mot atomet til et mer elektronegativt element, for eksempel:

H δ+ → Cl δ−	B δ+ → F δ−
C δ− ← H δ+	N δ− ← H δ+

(her er δ den partielle elektriske ladningen på atomene).

Jo flere elektronegativitetsforskjell elementer, jo høyere er den absolutte verdien av ladningen δ og jo mer polar det vil være en kovalent binding.

I molekyler som er symmetriske i form (for eksempel BF 3), faller "tyngdepunktene" til negative (δ−) og positive (δ+) ladninger sammen, men i asymmetriske molekyler (for eksempel NH 3) faller de ikke sammen. sammenfaller.
Som et resultat, i asymmetriske molekyler, elektrisk dipol - i motsetning til ladninger atskilt med en viss avstand i rommet, for eksempel i et vannmolekyl.

Hydrogenbinding.

Når man studerer mange stoffer, den såkalte hydrogenbindinger . For eksempel HF-molekyler i væske hydrogenfluorid er forbundet med hverandre med en hydrogenbinding, på samme måte er H 2 O-molekyler i flytende vann eller i en iskrystall, samt NH 3 og H 2 O-molekyler forbundet med hverandre i en intermolekylær forbindelse - ammoniakkhydrat NH3H2O.

Hydrogenbindinger ustabil og ødelegges ganske lett (for eksempel når is smelter, koker vann). Imidlertid brukes noe ekstra energi for å bryte disse bindingene, og derfor er smelte- og kokepunktene til stoffer med hydrogenbindinger mellom molekyler betydelig høyere enn for lignende stoffer, men uten hydrogenbindinger:

Valence. Donor-akseptor-bindinger. I følge teorien om molekylær struktur kan atomer danne like mange kovalente bindinger som det er orbitaler okkupert av ett elektron, men dette er ikke alltid tilfelle. [I det aksepterte skjemaet for å fylle en AO, er nummeret på skallet først angitt, deretter typen orbital, og deretter, hvis det er mer enn ett elektron i orbitalen, deres nummer (overskrift). Så, ta opp (2 s) 2 betyr at på s-orbitaler i det andre skallet inneholder to elektroner.] Et karbonatom i grunntilstanden (3 R) har en elektronisk konfigurasjon (1 s) 2 (2s) 2 (2s x)(2 s y), mens to orbitaler ikke er fylt, dvs. inneholder ett elektron hver. Imidlertid er toverdige karbonforbindelser svært sjeldne og er svært reaktive. Vanligvis er karbon fireverdig, og dette skyldes det faktum at for overgangen til eksitert 5 S-stat (1 s) 2 (2s) (2s x)(2 s y)(2 s z) Med fire ufylte orbitaler trengs det svært lite energi. Energikostnader knyttet til overgang 2 s-elektron for å frigjøre 2 r-orbital, blir mer enn kompensert av energien som frigjøres under dannelsen av ytterligere to bindinger. For dannelse av ufylte AOer er det nødvendig at denne prosessen er energetisk gunstig. Nitrogenatom med elektronkonfigurasjon (1 s) 2 (2s) 2 (2s x)(2 s y)(2 s z) danner ikke femverdige forbindelser, siden energien som kreves for overføring av 2 s-elektron for 3 d-orbital for å danne en femverdig konfigurasjon (1 s) 2 (2s)(2s x)(2 s y)(2 s z)(3 d), er for stor. Tilsvarende bor atomer med den vanlige konfigurasjonen (1 s) 2 (2s) 2 (2s) kan danne trivalente forbindelser når de er i en eksitert tilstand (1 s) 2 (2s)(2s x)(2 s y), som oppstår under overgang 2 s-elektron for 2 r-AO, men danner ikke femverdige forbindelser, siden overgangen til den eksiterte tilstanden (1 s)(2s)(2s x)(2 s y)(2 s z), på grunn av overføringen av en av 1 s-elektroner til et høyere nivå krever for mye energi. Samspillet mellom atomer med dannelsen av en binding mellom dem skjer bare i nærvær av orbitaler med nære energier, dvs. orbitaler med samme hovedkvantenummer. De relevante dataene for de første 10 elementene i det periodiske systemet er oppsummert nedenfor. Valenstilstanden til et atom er tilstanden der det danner kjemiske bindinger, for eksempel tilstand 5 S for fireverdig karbon.

VALENSSTATER OG VALENSER AV DE FØRSTE TI ELEMENTENE I PERIODISKE TABELL
Element	Grunntilstand	Normal valenstilstand	Regelmessig valens
H	(1s)	(1s)
Han	(1s) 2	(1s) 2
Li	(1s) 2 (2s)	(1s) 2 (2s)
Være	(1s) 2 (2s) 2	(1s) 2 (2s)(2s)
B	(1s) 2 (2s) 2 (2s)	(1s) 2 (2s)(2s x)(2 s y)
C	(1s) 2 (2s) 2 (2s x)(2 s y)	(1s) 2 (2s)(2s x)(2 s y)(2 s z)
N	(1s) 2 (2s) 2 (2s x)(2 s y)(2 s z)	(1s) 2 (2s) 2 (2s x)(2 s y)(2 s z)
O	(1s) 2 (2s) 2 (2s x) 2 (2 s y)(2 s z)	(1s) 2 (2s) 2 (2s x) 2 (2 s y)(2 s z)
F	(1s) 2 (2s) 2 (2s x) 2 (2 s y) 2 (2 s z)	(1s) 2 (2s) 2 (2s x) 2 (2 s y) 2 (2 s z)
Ne	(1s) 2 (2s) 2 (2s x) 2 (2 s y) 2 (2 s z) 2	(1s) 2 (2s) 2 (2s x) 2 (2 s y) 2 (2 s z) 2

Disse mønstrene er manifestert i følgende eksempler:

Historie om fysisk kjemi

Fysisk kjemi begynte på midten av 1700-tallet. Begrepet "fysisk kjemi" tilhører M.V. Lomonosov, som i 1752 år, for første gang leste jeg «A Course of True Physical Chemistry» for studenter ved St. Petersburg University. I dette kurset ga han selv følgende definisjon av denne vitenskapen: "Fysisk kjemi er en vitenskap som må, på grunnlag av fysiske prinsipper og eksperimenter, forklare årsaken til hva som skjer gjennom kjemiske operasjoner i komplekse legemer."

Så fulgte en pause på mer enn et århundre og det neste kurset i fysisk kjemi ble undervist av en akademiker N.N. Beketov ved Kharkov University i 1865 år. Etter N.N. Beketov begynte å undervise i fysisk kjemi ved andre universiteter i Russland. Flavitsky (Kazan 1874), V. Ostwald (Universitetet i Tartu 18807), I.A. Kablukov (Moskva universitet 1886).

Anerkjennelsen av fysisk kjemi som en uavhengig vitenskap og akademisk disiplin ble uttrykt ved Universitetet i Leipzig (Tyskland) i 1887. Den første avdelingen for fysisk kjemi ledet av V. Ostwald og grunnleggelsen av det første vitenskapelige tidsskriftet om fysisk kjemi der. På slutten av 1800-tallet var universitetet i Leipzig et senter for utvikling av fysisk kjemi, og de ledende fysikalske kjemikerne var: W. Ostwald, J. van't Hoff, Arrhenius Og Nernst.

Den første avdelingen for fysisk kjemi i Russland ble åpnet i 1914 ved fakultetet for fysikk og matematikk ved St. Petersburg University, hvor han om høsten begynte å undervise i et obligatorisk kurs og praktiske klasser i fysisk kjemi M. S. Vrevsky.

Forskjellen mellom fysisk kjemi og kjemisk fysikk

Begge disse vitenskapene er i skjæringspunktet mellom kjemi og fysikk, noen ganger er kjemisk fysikk inkludert i fysisk kjemi. Det er ikke alltid mulig å trekke en klar grense mellom disse vitenskapene. Imidlertid kan denne forskjellen med en rimelig grad av nøyaktighet defineres som følger:

Fysisk kjemi vurderer totalt prosessene som skjer med samtidig deltakelse sett partikler;

· gjennomgang av kjemisk fysikk skille partikler og interaksjonene mellom dem, det vil si spesifikke atomer og molekyler (det er derfor ingen plass i det for konseptet "ideell gass", som er mye brukt i fysisk kjemi).

Forelesning 2 Strukturen til molekyler og naturen til kjemiske bindinger. Typer kjemiske bindinger. Begrepet elektronegativitet til et element. Polarisering. Dipolmoment. Atomenergi for dannelsen av molekyler. Metoder for eksperimentell studie av strukturen til molekyler.

Molekylær struktur(molekylær struktur), det relative arrangementet av atomer i molekyler. Under kjemiske reaksjoner omorganiseres atomer i reaktantenes molekyler og nye forbindelser dannes. Derfor er et av de grunnleggende kjemiske problemene å avklare arrangementet av atomer i de opprinnelige forbindelsene og arten av endringene under dannelsen av andre forbindelser fra dem.

De første ideene om strukturen til molekyler var basert på en analyse av den kjemiske oppførselen til et stoff. Disse ideene ble mer komplekse etter hvert som kunnskap om de kjemiske egenskapene til stoffer samlet seg. Anvendelsen av kjemiens grunnleggende lover gjorde det mulig å bestemme antall og type atomer som utgjør molekylet til en gitt forbindelse; denne informasjonen finnes i den kjemiske formelen. Over tid innså kjemikere at en enkelt kjemisk formel ikke er nok til å karakterisere et molekyl nøyaktig, siden det er isomermolekyler som har samme kjemiske formler, men forskjellige egenskaper. Dette faktum førte til at forskere trodde at atomene i et molekyl må ha en viss topologi, stabilisert av bindingene mellom dem. Denne ideen ble først uttrykt i 1858 av den tyske kjemikeren F. Kekule. Ifølge ideene hans kan et molekyl avbildes ved hjelp av en strukturformel, som indikerer ikke bare atomene selv, men også forbindelsene mellom dem. Interatomiske bindinger må også tilsvare det romlige arrangementet av atomer. Stadiene for utvikling av ideer om strukturen til metanmolekylet er vist i fig. 1. Strukturen tilsvarer moderne data G : molekylet har form som et regulært tetraeder, med et karbonatom i sentrum og hydrogenatomer i hjørnene.

Slike studier sa imidlertid ikke noe om størrelsen på molekylene. Denne informasjonen ble tilgjengelig bare med utvikling av passende fysiske metoder. Den viktigste av disse viste seg å være røntgendiffraksjon. Fra røntgenspredningsmønstre på krystaller ble det mulig å bestemme den nøyaktige plasseringen av atomer i en krystall, og for molekylære krystaller var det mulig å lokalisere atomer i et enkelt molekyl. Andre metoder inkluderer diffraksjon av elektroner når de passerer gjennom gasser eller damper og analyse av rotasjonsspektra til molekyler.

All denne informasjonen gir bare en generell ide om strukturen til molekylet. Naturen til kjemiske bindinger tillater oss å studere moderne kvanteteori. Og selv om molekylstrukturen ennå ikke kan beregnes med tilstrekkelig høy nøyaktighet, kan alle kjente data om kjemiske bindinger forklares. Eksistensen av nye typer kjemiske bindinger har til og med blitt spådd.

... for å prate om det generelle emnet for ordene "fysikk" og "kjemi".

Er det ikke overraskende at begge ordene er relatert til kroppsbygging? "Fysikk" betyr muskler, "kjemi" - vel, det er ingen grunn til å forklare det.

Generelt er kjemivitenskapen i prinsippet det samme som fysikk: det handler om fenomener som oppstår i naturen. Da Galileo kastet baller fra det skjeve tårnet i Pisa, og Newton skapte lovene sine, snakket vi om en skala som sto i forhold til mennesket – dette var og er fysikk. Konvensjonell fysikk omhandler gjenstander som er laget av stoffer. Kjemi (alkymi) var og er engasjert i transformasjonen av stoffer til hverandre - dette er det molekylære nivået. Det viser seg at forskjellen mellom fysikk og kjemi er på skalaen til objekter? Glem ikke! Kvantefysikk omhandler hva atomer er laget av – dette er det submolekylære nivået. Kvantefysikk omhandler objekter i atomet, som gir makt over atomenergi og stiller filosofiske spørsmål. Det viser seg at kjemi er en smal stripe på skalaen til fysiske skalaer, selv om det er klart avgrenset av nivået på den atom-molekylære strukturen til et stoff.

Jeg tror at den dårlige flate (lineære) uendeligheten* ikke gjelder omverdenen. Alt er sløyfet eller lukket til en sfære. Universet er sfærisk. Hvis vi graver videre i strukturen til elementærpartikler (kvarker og Higgs-bosoner), vil før eller siden partiklene som er funnet nærme seg maksimal skala - med universet, det vil si før eller siden vil vi se universet vårt fra en fugls øyesyn gjennom et mikroskop.

La oss nå se om skalaområder gjelder for kroppsbygging. Det virker slik. "Fysikk" (trening med jern og på simulatorer) omhandler jerngjenstander og muskler som faste gjenstander: en skala som står i forhold til en person. "Kjemi" (som steroider) er selvfølgelig på molekylært nivå. Det gjenstår å finne ut hva "kvantefysikk" er i kroppsbygging? Tilsynelatende er dette motivasjon, konsentrasjon, viljestyrke og så videre – altså psyken. Og psyken er ikke basert på molekylær basis, men på visse elektriske felt og tilstander - deres skala er under atomaren. Så bodybuilding har nådd full skala...

Leser artikkelen til Ph.D. Elena Gorokhovskaya("Novaya Gazeta", nr. 55, 24.05.2013, s. 12 eller på nettstedet "Postnauka") om det grunnleggende innen biosemiotikk:

Hva er å leve? (...) Det viktigste «vannskillet» er mellom reduksjonistiske** og anti-reduksjonistiske tilnærminger. Reduksjonister hevder at livet i alle dets spesifisiteter kan forklares ved hjelp av fysiske og kjemiske prosesser. Anti-reduksjonistiske tilnærminger hevder at alt ikke kan reduseres til fysikk og kjemi. Det vanskeligste er å forstå integriteten og den målrettede strukturen til en levende organisme, der alt henger sammen og alt er rettet mot å støtte dens vitale aktivitet, reproduksjon og utvikling. I løpet av individuell utvikling, og faktisk hvert øyeblikk i kroppen, endres noe, mens det naturlige forløpet til disse endringene er sikret. Det sies ofte at levende organismer bør kalles prosesser fremfor objekter.

...På det tjuende århundre ble kybernetikk viktig for å forstå detaljene ved levende ting, siden den rehabiliterte begrepet formål i biologi. I tillegg har kybernetikk gjort ideen om levende organismer som informasjonssystemer veldig populær. Dermed ble humanitære begreper som ikke var direkte relatert til materiell organisering faktisk introdusert i vitenskapen om levende ting.

På 1960-tallet oppsto en ny retning i forståelsen av levende tings spesifikke egenskaper og i studiet av biologiske systemer – biosemiotikk, som betrakter liv og levende organismer som tegnprosesser og relasjoner. Vi kan si at levende organismer ikke lever i en verden av ting, men i en verden av betydninger.

... Molekylær genetikk ble dannet i stor grad på grunn av inkluderingen av slike begreper som "genetisk informasjon" og "genetisk kode" i sin konseptuelle ordning. Når han snakket om oppdagelsen av den genetiske koden, skrev den berømte biologen Martinas Ichas: "Det vanskeligste med "kodeproblemet" var å forstå at koden eksisterer. Det tok et århundre."

Selv om proteinbiosyntese skjer i cellen gjennom en rekke kjemiske reaksjoner, er det ingen direkte kjemisk sammenheng mellom strukturen til proteiner og strukturen til nukleinsyrer. Denne forbindelsen er i sin essens ikke kjemisk, men informativ, semiotisk. Nukleotidsekvensene i DNA- og RNA-nukleinsyrer gir informasjon om strukturen til proteiner (om aminosyresekvensene i dem) bare fordi det er en "leser" (aka "forfatter") i cellen - i dette tilfellet et komplekst protein biosyntesesystem som eier den "genetiske tungen." (...) Dermed viser det seg, selv på det mest grunnleggende nivået, det levende å være kommunikasjon, tekst og «tale». I hver celle og i kroppen som helhet skjer det konstant lesing, skriving, omskrivning, skape nye tekster og konstant "samtale" på språket til den genetiske koden til makromolekyler og deres interaksjoner.

* * *

La oss erstatte noen få ord i setninger fra første og siste avsnitt:

Retrograder hevder at kroppsbygging i alle dens detaljer kan reduseres til fysisk trening og kjemisk påvirkning. Den progressive tilnærmingen hevder at alt ikke kan reduseres til "fysikk" og "kjemi." Selv om veksten av muskelmasse utføres gjennom en rekke fysiske øvelser og kjemiske (i det minste mat) påvirkninger, er det ingen direkte sammenheng mellom muskelvekst og treningsmengden og mengden "kjemi". Denne forbindelsen er i sin essens ikke fysisk eller kjemisk, men informativ, semiotisk. Så selv på det mest grunnleggende nivået Kroppsbygging viser seg å være kommunikasjon, tekst og "tale"(vi snakker selvfølgelig ikke om vulgær skravling mellom tilnærminger). Derfor kan vi si det kroppsbyggere skal ikke kalles objekter, men informasjonsprosesser.

Hvem vil påstå at du ikke kan pumpe opp en muskel dumt. Du trenger en riktig strukturert og utført treningsøkt, du trenger riktig ernæring, det vil si at du trenger informasjon. Og hvis vi tåpelig stapper oss i kjemi, vil vi få et tvetydig resultat, hvis vi i det hele tatt får et. Du trenger et korrekt konstruert og utført kurs, det vil si at det igjen kreves informasjon. Det vanskeligste med problemet med slik informasjon er å forstå at den faktisk eksisterer. Og etter å ha innsett dette, må vi lære å isolere det fra det gjørmete pseudoinformasjonshavet som ruller inn på kysten av hjernen vår i tunge bølger, og av og til kaster ut perleskall fra dypet.

Riktignok trenger du en østerskniv for å åpne skjellene...

------------
* dårlig uendelighet– en metafysisk forståelse av verdens uendelighet, som forutsetter antagelsen om en monoton, uendelig repeterende veksling av de samme spesifikke egenskapene, prosessene og bevegelseslovene på enhver skala av rom og tid, uten noen grense. I forhold til materiens struktur betyr det antakelsen om ubegrenset delbarhet av materie, der hver mindre partikkel har de samme egenskapene og er underlagt de samme spesifikke bevegelseslovene som makroskopiske legemer. Begrepet ble introdusert av Hegel, som imidlertid anså sann uendelighet for å være en egenskap av absolutt ånd, men ikke materie.
** reduksjonistisk tilnærming– fra latin reductio – retur, restaurering; i dette tilfellet å redusere livsfenomenene til noe annet.

Fysisk kjemi

"En introduksjon til sann fysisk kjemi". Manuskript av M. V. Lomonosov. 1752

Fysisk kjemi(ofte forkortet i litteraturen som fysisk kjemi) - en gren av kjemi, vitenskapen om de generelle lovene for struktur, struktur og transformasjon av kjemiske stoffer. Utforsker kjemiske fenomener ved hjelp av teoretiske og eksperimentelle fysikkmetoder.

· 1 Historie om fysisk kjemi

· 2 Emne for studier av fysisk kjemi

· 3Forskjellen mellom fysisk kjemi og kjemisk fysikk

· 4 seksjoner av fysisk kjemi

o 4.1 Kolloidal kjemi

o 4.2 Krystallkjemi

o 4.3 Radiokjemi

o 4.4Termokjemi

o 4.5 Læren om atomets struktur

o 4.6 Læren om metallkorrosjon

o 4.7 Løsningslæren

o 4.8 Kjemisk kinetikk

o 4.9 Fotokjemi

o 4.10Kjemisk termodynamikk

o 4.11 Fysisk-kjemisk analyse

o 4.12 Teori om reaktivitet av kjemiske forbindelser

o 4.13 Høyenergikjemi

o 4.14 Laserkjemi

o 4.15 Strålingskjemi

o 4.16 Kjernekjemi

o 4.17Elektrokjemi

o 4.18 Lydkjemi

o 4.19 Strukturkjemi

· 5 Potensiometri

Historie om fysisk kjemi[

Fysisk kjemi begynte på midten av 1700-tallet. Begrepet "fysisk kjemi", i den moderne forståelsen av vitenskapens metodikk og spørsmål om kunnskapsteorien, tilhører M. V. Lomonosov, som i 1752 for første gang underviste i "Course of True Physical Chemistry" for studenter ved St. Petersburg University. I innledningen til disse forelesningene gir han følgende definisjon: «Fysisk kjemi er en vitenskap som på grunnlag av fysiske prinsipper og eksperimenter må forklare årsaken til det som skjer gjennom kjemiske operasjoner i komplekse legemer.» Forskeren, i verkene til sin korpuskulær-kinetiske teori om varme, behandler spørsmål som fullt ut samsvarer med de ovennevnte oppgavene og metodene. Dette er nettopp naturen til eksperimentelle handlinger som tjener til å bekrefte individuelle hypoteser og bestemmelser i dette konseptet. M.V. Lomonosov fulgte slike prinsipper på mange områder av sin forskning: i utviklingen og praktisk implementering av "vitenskapen om glass", som han grunnla, i forskjellige eksperimenter viet til å bekrefte loven om bevaring av materie og kraft (bevegelse); - i arbeider og eksperimenter knyttet til studiet av løsninger - utviklet han et omfattende program for forskning på dette fysiske og kjemiske fenomenet, som er i utvikling frem til i dag.

Så fulgte en pause på mer enn et århundre, og D.I. Mendeleev var en av de første i Russland som startet fysisk og kjemisk forskning på slutten av 1850-tallet.

Det neste kurset i fysisk kjemi ble undervist av N. N. Beketov ved Kharkov University i 1865.

Den første avdelingen for fysisk kjemi i Russland ble åpnet i 1914 ved fakultetet for fysikk og matematikk ved St. Petersburg Universitet om høsten, M. S. Vrevsky, en student ved D. P. Konovalov, begynte å undervise i et obligatorisk kurs og praktiske klasser i fysisk kjemi.

Det første vitenskapelige tidsskriftet beregnet på publisering av artikler om fysisk kjemi ble grunnlagt i 1887 av W. Ostwald og J. Van't Hoff.

Emne for studier av fysisk kjemi[

Fysisk kjemi er det viktigste teoretiske grunnlaget for moderne kjemi, ved å bruke teoretiske metoder for så viktige grener av fysikk som kvantemekanikk, statistisk fysikk og termodynamikk, ikke-lineær dynamikk, feltteori, etc. Det inkluderer studiet av materiens struktur, inkludert: struktur av molekyler, kjemisk termodynamikk, kjemisk kinetikk og katalyse. Elektrokjemi, fotokjemi, fysikalsk kjemi av overflatefenomener (inkludert adsorpsjon), strålingskjemi, studiet av metallkorrosjon, fysikalsk kjemi av høymolekylære forbindelser (se polymerfysikk), etc. skilles også ut som separate seksjoner i fysikalsk kjemi og blir noen ganger betraktet som uavhengige deler av kolloidkjemi, fysisk-kjemisk analyse og kvantekjemi. De fleste grener av fysisk kjemi har ganske klare grenser når det gjelder objekter og metoder for forskning, metodiske trekk og apparatur som brukes.

Forskjellen mellom fysisk kjemi og kjemisk fysikk

Begge disse vitenskapene er i skjæringspunktet mellom kjemi og fysikk, noen ganger er kjemisk fysikk inkludert i fysisk kjemi. Det er ikke alltid mulig å trekke en klar grense mellom disse vitenskapene. Imidlertid kan denne forskjellen med en rimelig grad av nøyaktighet defineres som følger:

Fysisk kjemi vurderer totalt prosessene som skjer med samtidig deltakelse sett partikler;

· gjennomgang av kjemisk fysikk skille partikler og samspillet mellom dem, det vil si spesifikke atomer og molekyler (det er derfor ikke plass til konseptet "ideell gass", som er mye brukt i fysisk kjemi).

Fysikk og kjemi er vitenskaper som direkte bidrar til teknologisk fremgang i det 21. århundre. Begge disipliner studerer funksjonslovene til omverdenen, endringer i de minste partiklene den består av. Alle naturfenomener har en kjemisk eller fysisk basis, dette gjelder alt: glød, forbrenning, koking, smelting, enhver interaksjon av noe med noe.
Alle på skolen studerte det grunnleggende innen kjemi og fysikk, biologi og naturvitenskap, men ikke alle knyttet livet sitt til disse vitenskapene, ikke alle kan bestemme linjen mellom dem nå.

For å forstå hva de viktigste forskjellene mellom fysisk vitenskap og kjemisk vitenskap er, må du først se nærmere på dem og bli kjent med de grunnleggende prinsippene for disse disiplinene.

Om fysikk: bevegelse og dens lover

Fysikkavtaler direkte studie av de generelle egenskapene til omverdenen, enkle og komplekse former for bevegelse av materie, naturfenomener som ligger til grunn for alle disse prosessene. Vitenskap studerer kvalitetene til ulike materielle objekter og manifestasjonene av interaksjoner mellom dem. Fysikere ser også på generelle mønstre for ulike typer materie; disse samlende prinsippene kalles fysiske lover.

Fysikk er på mange måter en grunnleggende disiplin fordi den vurderer materielle systemer i ulike skalaer mest bredt. Den er i svært nær kontakt med alle naturvitenskaper, fysikkens lover bestemmer i samme grad både biologiske og geologiske fenomener. Det er en sterk sammenheng med matematikk, siden alle fysiske teorier er formulert i form av tall og matematiske uttrykk. Grovt sett studerer disiplinen stort sett absolutt alle fenomener i omverdenen og mønstrene for deres forekomst, basert på fysikkens lover.

Kjemi: hva består alt av?

Kjemi omhandler først og fremst studiet av egenskaper og stoffer i kombinasjon med deres ulike endringer. Kjemiske reaksjoner er resultatet av å blande rene stoffer og skape nye grunnstoffer.

Vitenskapen samhandler tett med andre naturdisipliner som biologi og astronomi. Kjemi studerer den indre sammensetningen av ulike typer materie, aspekter ved interaksjonen og transformasjonen av bestanddelene i materie. Kjemi bruker også sine egne lover og teorier, regelmessigheter og vitenskapelige hypoteser.

Hva er de viktigste forskjellene mellom fysikk og kjemi?

Å tilhøre naturvitenskapen forener disse vitenskapene på mange måter, men det er mange flere forskjeller mellom dem enn det er til felles:

1. Hovedforskjellen mellom de to naturvitenskapene er at fysikk studerer elementærpartikler (mikroverden, dette inkluderer atom- og nukleonnivåer) og ulike egenskaper til stoffer i en viss aggregeringstilstand. Kjemi er engasjert i studiet av selve prosessene for "sammenstilling" av molekyler fra atomer, evnen til et stoff til å inngå visse reaksjoner med et stoff av en annen type.
2. I likhet med biologi og astronomi, tillater moderne fysikk mange ikke-rasjonelle konsepter i sine metodiske verktøy, dette gjelder hovedsakelig teorier om opprinnelsen til livet på jorden, universets opprinnelse, og sammenhenger med filosofi i å vurdere konseptene om den primære årsaken til det "ideelle" og "materialet". Kjemi forble mye nærmere det rasjonelle grunnlaget for de eksakte vitenskapene, og beveget seg bort fra både gammel alkymi og filosofi generelt.
3. Den kjemiske sammensetningen av legemer i fysiske fenomener forblir uendret, det samme gjør deres egenskaper. Kjemiske fenomener involverer transformasjon av et stoff til et annet med utseendet til dets nye egenskaper; Dette er forskjellen mellom fagene som studeres av disse disiplinene.
4. En bred klasse av fenomener beskrevet av fysikk. Kjemi er mye mer svært spesialisert disiplin, er det fokusert på å studere bare mikroverdenen (molekylært nivå), i motsetning til fysikk (makroverden og mikroverden).
5. Fysikk tar for seg studiet av materielle objekter med deres kvaliteter og egenskaper, og kjemi arbeider med sammensetningen av disse objektene, de minste partiklene de er sammensatt av og som interagerer med hverandre.