Fizik kimyo fani haqida malumot

Fizik kimyo - fizika va kimyo bilan bog'liq barcha umumiy qonunlarni o'rganadi. Kimyo va fizikaning nazariy va eksperimental usullari fizik kimyoda kimyoviy ta'sirlarni o'rganishda qo'llaniladi. Fizik kimyo - kimyoviy jarayonlarning mohiyatini o'rganuvchi fan. Kimyoviy reaktsiyalar fizik jarayonlar - issiqlik uzatish, issiqlikni yutish yoki chiqarish, yorug'likni yutish va nurlantirish, elektr hodisalari, hajmining o'zgarishi va boshqalar natijasida yuzaga kelishi bilan bog'liq. Masalan, har qanday kimyoviy reaksiyada tashqi muhitga energiya beriladi yoki tizimni tashkil etuvchi moddalar molekulalarining o'zaro ta'siri natijasida energiya tashqaridan so'riladi. Bug'lanish va sublimatsiya jarayonlarida, shuningdek, har xil parchalanish reaktsiyalarida, moddaning haroratining ko'tarilishi molekulyar zarrachalarning kuchayishi fizik-kimyoviy jarayon natijasidir.

Galvanik elementlardagi elektrodlarda oksidlanish-qaytarilish jarayonlari elektr tokining paydo bo'lishiga olib keladi. Qattiq jismlar yuzasida yuqori haroratda adsorbsiya va desorbtsiya jarayonlari natijasida gidrogenlash, degidrogenlash, izomerlanish, polimerlanish va h.k. reaktsiyalar davom etmoqda. Bu holatlarning barchasida fizik va kimyoviy jarayonlar, ularning o'zaro ta'siri o'rtasida chambarchas bog'liqlik mavjud. Bunday o'zaro ta'sirlardan tashqari, fizik kimyo turli xil kimyoviy o'zgarishlarning umumiy qonunlarini, kimyoviy muvozanat qonunlarini, moddalarning tuzilishi va xossalari nazariyalarini, kimyoviy hodisalar va jarayonlarning asoslarini o'rganadi.

Tarixi

1752 yilda M.V.Lomonosov fizik kimyo haqida shunday degan:

"Fizik kimyo - bu fizik tajribalarga asoslanib, ob'ektlar aralashmasida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalarni tushuntiruvchi fan".

Agar fizik kimyoning zamonaviy ta'rifini Lomonosov ta'rifi bilan solishtirsak, quyidagi natijaga erishamiz:

"Fizik kimyo - bu kimyoviy hodisalarni fizikaning umumiy tamoyillari asosida tushuntirib beradigan va ularning qonuniyatlarini aniqlaydigan fan".

Ko'rinib turibdiki, bu ta'riflar tashqi ko'rinishga o'xshash. Lomonosov fizika fanlari muammolarini muntazam o'rganib chiqdi. U kimyo fanini o'rganishda fizikavey bilim va usullardan foydalanish muhimligini tushundi.
1752 yilda M.V.Lomonosov talabalarga birinchi marta "Haqiqiy fizik kimyo kursi" ( rus. Введение в истинную физическую химию ) haqida ma'lumot berdi. Lomonosov kimyoning asosiy qonunlaridan birini - kimyoviy o'zgarish paytida massaning saqlanish qonunini ishlab chiqdi.
Fizika asta -sekin kimyoni aniq fanga aylantirdi. Moddalarning sifat xususiyatlari va ularning o'zaro ta'siri miqdoriy xususiyatlar bilan to'ldirildi.
Fizik kimyoning keyingi rivojlanishi issiqlik va elektr energiyasining kimyoviy jarayonlar jarayoniga ta'sirini o'rganuvchi olimlarning tadqiqotlari bilan bog'liq. Kimyoviy reaktsiyalarda issiqlik chiqarish yoki yutilish jarayonlarini o'rganish termokimyoning boshlanishini ko'rsatdi. Rus olimi K.I.Gess fizik kimyoning asosiy qonunlaridan birini - kimyoviy transformatsiyalar paytida issiqlikni ushlab turish qonunini shakllantirdi.

1887 yilda nemis olimi V.Ostvald Leypsig universitetida birinchi fizik kimyo kafedrasini tashkil etdi va fizik kimyo jurnalini chiqara boshladi.

19 -asr oxirida fizik kimyo mustaqil fan sifatida shakllandi. U bir qator ilmiy qoidalarni birlashtirdi. Amerikalik olim C.Gibbs kimyoviy termodinamikaning asosini yaratdi. Termodinamika qonunlariga ko'ra, olimlar kimyoviy reaktsiya ehtimoli haqida taxmin qila olishdi. Birinchi marta kimyo matematik apparatdan keng foydalana boshladi.

Kimyoviy va elektrokimyoviy hodisalar o'rtasidagi bog'liqlik elektrokimyo yordamida aniqlandi. Elektr toki ta'sirida suvning vodorod va kislorodga ajralishi elektrolizni o'rganishning boshlanishi bo'ldi. Elektroliz miqdorining qonuniyatlarini M. Faraday kashf etgan. Termokimyo va elektrokimyodagi yutuqlar zamonaviy kimyoviy ishlab chiqarishning asosini yaratdi. Fizik kimyoning birinchi yo'nalishlari eritmalarni o'rganishga va ularning tabiati va xususiyatlarini to'g'ri tushunishga katta hissa qo'shdi. S. Arrenius eritmalardagi elektrolitlarni musbat va manfiy zaryadli ionlarga ajratish gipotezasiga asoslanib, elektrolitik dissotsilanish nazariyasini ishlab chiqdi.
Fotokimyo yorug'lik ta'sirida sodir bo'ladigan kimyoviy o'zgarishlarni o'rganadi. Radioaktivlik hodisasining kashf qilinishi radioaktiv nurlanishning turli moddalarga ta'sirini o'rganishga imkon berdi. Shu asosda fizik kimyoning yangi tarmog'i - nurlanish kimyosi yaratildi.

Tasniflash

Har xil kimyoviy reaktsiyalar har xil tezlikda ketishi uzoq vaqtdan beri ma'lum: biri juda sekin, ikkinchisi bir zumda. Kimyoviy reaktsiya tezligi haqidagi tushuncha kimyoviy kinetikaga asos soldi. Ma'lum bo'lishicha, kimyoviy reaktsiyaning tezligi ko'p omillarga - reaktivlarning zichligiga, bosimiga, haroratiga, qattiq yuzaning maydoniga va boshqalarga bog'liq. Katalizatorlar reaktsiya tezligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Katalizator ta'sirida reaktsiya tezligining oshishi kataliz hodisasining mohiyatidir. Ya'ni, katalizator ishtirokidagi reaktsiyalar katalitik yoki kataliz deb ataladi. Hozir katalizatorlar laboratoriyada ham, sanoatda ham ko'plab kimyoviy reaktsiyalarni tezlashtirish uchun ishlatiladi. Kimyoviy kinetika va kataliz moddaning reaktivligi haqidagi zamonaviy ta'limotning asosini tashkil etadi. Bu fizik kimyoning eng katta tarmoqlaridan biri.

Atom tuzilishining elektron modeli ishlab chiqilganda (elektron kashf etilganidan keyin), fizik kimyoda tubdan yangi davr boshlandi. Ilgari, olimlar mikroskopik ob'ektlarni o'rganishda kuzatiladigan kimyoviy hodisalar va jarayonlarni to'g'ridan -to'g'ri o'rganish bilan chegaralanishgan. Endi har qanday kimyoviy jarayonni reaktsiyada ishtirok etadigan molekulalarning elektron tuzilishidagi o'zgarishlarni hisobga olgan holda tushuntirish mumkin. Kimyoviy bog'lanish, valentlik, molekulyar tuzilish va xossalarning elektron nazariyasi ishlab chiqildi.

Zamonaviy fizik kimyoning asosiy xususiyati - fizik tadqiqot usullarining keng qo'llanilishi, kimyoviy reaktsiyalar mexanizmining aniq ta'rifi. Fizik kimyo kimyo fani, kimyo texnologiyasining boshqa sohalarini rivojlantirish uchun nazariy asos yaratadi.

Kuchli elektr toklari ta'sirida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalarni o'rganadigan fizik kimyoning yangi tarmog'i rivojlanmoqda. Past haroratli plazmadagi jarayonlar (plazmokimyo), polimer kimyosi, gazlar elektrokimyosi, sirt hodisalarining qattiq jismlarning xossalariga ta'siri va boshqa jarayonlar o‘rganiladi.

Fizik kimyoni o'rganish metodikasi

Fizik kimyo - zamonaviy kimyoning asosiy fundamental nazariyasi. Nazariy usullarni o'rganishda fizikaning termodinamika, statik fizika va kvant fizikasi kabi muhim sohalaridan foydalaniladi. Kimyoning fotokimyo, elektrokimyo, kimyoviy kinetik va kataliz, kimyoviy termodinamika kabi muhim sohalari qo'llaniladi.

Fizik kimyo va kimyoviy fizika o'rtasidagi farq

Fizik kimyo va kimyoviy fizika - bu kimyo va fizika fanlarining kombinatsiyasi. Lekin ular boshqa boshwa. Ularning orasidagi asosiy farqni topish mumkin emas. Ammo ular orasidagi farqni quyidagi muhim xususiyatlar bilan topish mumkin:

• Fizik kimyo bir vaqtning o'zida ko'plab zarrachalar oqimini o'rganadi.
• Kimyoviy fizika zarrachalarga alohida qaraydi. Shu sababli, "ideal gaz" tushunchasi yo'q.

Fizik kimyo bo'limlari

• Fotokimyo - yorug'lik ta'sirida zarrachalarning o'zgarishi jarayonlarini o'rganadi.
• Elektrokimyo - bu fizik kimyoning bir qismi bo'lib, u elektrolitlarning elektr energiyasini o'tkazishi jarayonlarini, qattiq va suyuqliklarning harakatlanuvchi ionli sirt va xossalarini o'rganadi.
• Radiokimyo - radioaktiv moddalar va ularning qonunlarini o'rganadi.
• Yadro kimyosi - radioaktiv reaktsiyalarni o'rganadi.
• Ovoz kimyosi - qattiq akustik to'lqinlarni o'rganadi.
• Kimyoviy termodinamika - reaktsiyalarni termodinamik usullar bilan birlashtirish jarayonlarini o'rganadi.