Физикохимия: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
м →‎Основни понятия: -, replaced: [работа] → [механична работа|работа] редактирано с AWB
м Disambiguated: материяВещество
Ред 1:
[[Файл:A water droplet DWR-coated surface2 edit1.jpg|мини|Капка вода, демонстрация на [[повърхностно напрежение]]]]
 
'''Физикохимията''' е [[наука]] за общите закони, определящи строежа и химическите превръщания на [[вещество|веществата]] при различни външни условия.
 
Изследва химическите явления с помощта на теоретични и експериментални методи на [[физика]]та. Използва и прилага принципите, практиката и понятията за [[движение]], [[енергия]], [[сила]], [[време]], [[термодинамика]] и [[динамика]]. Някои от явленията, които изучава са [[пластична деформация]], [[повърхностно напрежение]] и други.
 
== История на физикохимията ==
[[Файл:Lomonosov Chymiae Physicae 1752.jpg|мини|ляво|Фрагмент от ръкопис на [[Михаил Ломоносов|Ломоносов]] от [[1752]] година]]
началото на физикохимияа е положено още през [[XVIII век]]. Терминът ''физикохимия'' е даден от [[Михаил Ломоносов]], който през 1752 г. преподава в [[Санктпетербургски държавен университет|Санктпетербургския университет]] курс по истинска физикохимия (''Курс истинной физической химии'')<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/books?id=YoE1wsA6USQC&pg=PA388|page=388|title=Science in Russian culture|author=Alexander Vucinich|publisher=Stanford University Press|year=1963|isbn=0804707383}}</ref>. След това следва почти стогодишно прекъсване и едва през 1850 година с физиохимични изследвания започва да се занимава [[Дмитрий Менделеев]]. Следващият курс по физикохимия чете Николай Бекетов в Харковския университет през 1865 година. Модерната физикохимия се ражда в периода между 1860 и 1880 година с понятията химична термодинамика, електролити в разтвори и други. Важна стъпка в превръщането и&#768; в модерна наука е публикацията през 1876 година на [[Уилард Гибс]] „За равновесието на хетерогенни вещества“ (''On the Equilibrium of Heterogeneous Substances''), която въвежда понятия като [[свободна енергия на Гибс]], [[химичен потенциал]] и [[правило за фазите]].<ref>Josiah Willard Gibbs, 1876, "''On the Equilibrium of Heterogeneous Substances''", ''Transactions of the Connecticut Academy of Sciences''</ref>
 
Първото специализирано издание за физикохимия е основано от [[Вилхелм Оствалд]] и [[Якобус Хоф|Якоб Вант Хоф]] през 1887 г. Заедно със [[Сванте Август Арениус]]<ref>{{Cite book|last = Laidler|first = Keith|authorlink = Keith J. Laidler
| title = The World of Physical Chemistry|publisher = Oxford University Press|year = 1993| location = Oxford|pages = 48|isbn = 0198559194}}</ref> те стават водещи имена на физикохимията в края на XIX и началото на XX век. Всички те получават Нобелови награди в периода 1901- – 1909 година.
 
Развитието през следващите десетилетия включва прилагането на [[статистическа механика|статистическата механика]] към химични системи и работа по [[колоид]]и и химия на повърхността, където Ървинг Лангмюир прави съществени приноси. Друга важна стъпка е развитието на квантовата механика в квантовата химия от 1930-те, където [[Лайнъс Полинг]] е едно от водещите имена. Теоретичните разработки вървят ръка за ръка с развитието на експерименталните методи, където използването на различни форми на спектроскопията, като например [[инфрачервена спектроскопия]], [[микровълнова спектроскопия]], [[електронно-спинов резонанс]] и ЯМР спектроскопия е едно от най-важните постижения на XX век.
 
По-нататъшно развитие в областта на физикохимията се дължи на открития в областта на ядрената химия, особено при отделянето на [[изотоп]]и (преди и по време на Втората световна война), по-скорошните открития в [[астрохимия]]та<ref>{{cite journal|author = Herbst, Eric|title = Chemistry of Star-Forming Regions|journal = Journal of Physical Chemistry A|date = May 12, 2005|volume = 109|number = 18|pages = 4017–40294017 – 4029 | doi = 10.1021/jp050461c|pmid=16833724}}</ref>, както и развитието на изчислителни алгоритми в областта на практически всички физико-химични свойства, като: точка на кипене, критична точка, повърхностното напрежение, налягане на парите - – повече от 20, които могат да бъдат точно изчислени от химичната структура, дори ако такава химична молекула все още не съществува.
 
В България може да се говори за [[Българска школа по физикохимия|школа по физикохимия]] от 1925 г. [[Иван Странски]] е първият доцент в Катедрата по физикохимия към [[Физико-математически факултет|Физикоматематическия факултет]] на [[СУ|Софийския университет]]. Катедрата по физикохимия става водещо научно звено по проблемите на кристалния растеж и фазообразуването. Катедрата се оглавява от [[Алексей Шелудко]] през [[1960-те]] години. Той работи в областта на колоидната химия и физикохимията на тънките течни филми и течните повърхности.
Ред 21:
Основните понятия на физикохимия са начините по които се прилага чистата физика за решаване на химични проблеми.
 
Една от ключовите концепции в областта на химията е, че всички химични съединения могат да бъдат описани като групи от [[атом]]и, свързани помежду си и химичните реакции, които могат да бъдат описани като нарушаване на тези връзки. Предсказването на свойствата на [[химично съединение|химичните съединения]] от описанието на техните атоми и връзките помежду им е една от основните цели на физикохимията. За да се опишат точно атомите и връзките, е необходимо да се знае както къде са [[атомно ядро|ядрата]] на атомите, така и как са разпределени [[електрон]]ите около тях<ref name=Atkins249>Atkins, Peter and Friedman, Ronald (2005). ''Molecular Quantum Mechanics'', p. 249. Oxford University Press, New York. ISBN 0199274983.</ref>. Квантовата химия, която е подраздел на физикохимията, се занимава с прилагането на [[квантова механика|квантовата механика]] към химични проблеми и предоставя инструментите за определяне на силата, формата и естеството на връзките, как ядрата се движат и как [[светлина]]та може да се поглъща или излъчва от едно химично съединение<ref>Atkins, Peter and Friedman, Ronald (2005). ''Molecular Quantum Mechanics'', p. 342. Oxford University Press, New York. ISBN 0199274983.</ref>. Спектроскопия също е подраздел на физикохимията, която описва предимно взаимодействието на [[електромагнитно излъчване|електромагнитната радиация]] с [[Вещество|материя]]та.
 
Друг набор от важни въпроси в областта на химията е какви реакции могат да се случат спонтанно и кои свойства са възможни за дадена [[химична смес]], колко може една реакция да продължи, или колко [[енергия]] може да се превърне в [[механична работа|работа]] в [[двигател с вътрешно горене]] и който осигурява връзката между различни свойства, като например [[коефициент на топлинно разширение]] и промяна на скоростта на [[ентропия]]та с налягането на [[газ]] или [[течност]]<ref>Landau, L. D. and Lifshitz, E. M. (1980). ''Statistical Physics'', 3rd Ed. p. 52. Elsevier Butterworth Heinemann, New York. ISBN 0750633727.</ref>. В ограничена степен, квази-равновесната и неравновесната термодинамика може да опише необратимите процеси и промени<ref name=Hill1>Hill, Terrell L. (1986). ''Introduction to Statistical Thermodynamics'', p. 1. Dover Publications, New York. ISBN 0486652424.</ref>. Класическата термодинамика се занимава със системи в равновесие и обратими промени, а не с това, което действително се случва, или колко бързо, далече от равновесие.
Ред 30:
 
== Раздели на физикохимията ==
Физикохимията се явява теоретичната основа на химията и включва раздели от [[квантова механика|квантовата механика]], статистическата физика и [[термодинамика]], нелинейната динамика, [[Квантова теория на полето|теорията на полето]] и др. За раздели на физикохимията се считат [[електрохимия]]та, [[квантова химия|квантовата химия]] и [[фотохимия]]та, [[колоидна химия|колоидната химия]], физикохимия на [[полимер]]ите и др.
 
== Външни препратки ==