Φυσικοχημεία
Η φυσική χημεία χρησιμοποιεί τη φυσική για τη μελέτη των χημικών συστημάτων. Τα μελετά σε μακροσκοπικό, ατομικό, υποατομικό και σωματιδιακό επίπεδο. Εξετάζει έννοιες όπως η κίνηση, η ενέργεια, η δύναμη, ο χρόνος, η θερμοδυναμική, η κβαντική χημεία, η στατιστική μηχανική και η δυναμική.
Η φυσική χημεία δεν είναι το ίδιο με τη χημική φυσική. Η φυσική χημεία είναι ως επί το πλείστον μια μακροσκοπική ή υπερμοριακή επιστήμη. Η πλειονότητα των εννοιών της φυσικής χημείας σχετίζονται με τις ιδιότητες του όγκου και όχι μόνο με τη μοριακή/ατομική δομή. Σε αυτές περιλαμβάνονται η χημική ισορροπία και τα κολλοειδή.
Ορισμένες από τις σχέσεις που προσπαθεί να επιλύσει η φυσική χημεία περιλαμβάνουν τις επιδράσεις:
Ιστορία
Ο όρος "φυσική χημεία" χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Μιχαήλ Λομονόσοφ το 1752. Παρουσίασε στους φοιτητές του Πανεπιστημίου της Πετρούπολης μια διάλεξη με τίτλο "Ένα μάθημα στην αληθινή φυσική χημεία" (ρωσικά: "Курс истинной физической химии").
Η σύγχρονη φυσική χημεία αναπτύχθηκε στις δεκαετίες 1860-1880 με εργασίες πάνω στη χημική θερμοδυναμική, τους ηλεκτρολύτες σε διαλύματα, τη χημική κινητική και άλλα θέματα. Το 1876, ο Josiah Willard Gibbs έγραψε ένα άρθρο με τίτλο "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances". Αυτό το άρθρο εισήγαγε πολλά από τα κύρια μέρη της φυσικής χημείας, όπως η ενέργεια Gibbs, τα χημικά δυναμικά, ο κανόνας φάσης του Gibbs. Άλλες σημαντικές ανακαλύψεις περιλαμβάνουν το έργο της Heike Kamerlingh Onnes σχετικά με την ενθαλπία και τις μακρομοριακές διεργασίες.
Το πρώτο επιστημονικό περιοδικό για τη φυσική χημεία ήταν το γερμανικό περιοδικό Zeitschrift für Physikalische Chemie. Ιδρύθηκε το 1887 από τους Wilhelm Ostwald και Jacobus Henricus van 't Hoff. Οι δύο χημικοί και ο Svante August Arrhenius ήταν οι κορυφαίοι άνδρες της φυσικής χημείας στα τέλη του 19ου αιώνα και στις αρχές του 20ού αιώνα. Και στους τρεις απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ Χημείας.
Σημαντικές ανακαλύψεις έγιναν τον 20ό αιώνα. Σε αυτές περιλαμβάνονται η εφαρμογή της στατιστικής μηχανικής στα χημικά συστήματα και το έργο του Irving Langmuir για τα κολλοειδή και την επιφανειακή χημεία. Στη δεκαετία του 1930, ο Linus Pauling και άλλοι εφάρμοσαν την κβαντομηχανική για την ανάπτυξη της κβαντικής χημείας. Οι χημικές θεωρίες αναπτύχθηκαν με τις νέες πειραματικές ανακαλύψεις. Νέες μορφές φασματοσκοπίας ξεκίνησαν τον 20ό αιώνα, όπως: η φασματοσκοπία υπερύθρου, η φασματοσκοπία μικροκυμάτων, η φασματοσκοπία EPR και η φασματοσκοπία NMR.
Η φυσική χημεία βελτιώθηκε επίσης με τις ανακαλύψεις στην πυρηνική χημεία, ιδίως στον διαχωρισμό ισοτόπων. Αυτό συνέβη περίπου την περίοδο πριν και κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Οι χημικοί ανακάλυψαν σημαντικά γεγονότα στην αστροχημεία.
Απόσπασμα από το χειρόγραφο "Φυσική Χημεία" του Μ. Λομονόσοφ (1752)
Περιοδικά
Αυτά τα περιοδικά καλύπτουν τη φυσική χημεία:
- Zeitschrift für Physikalische Chemie (1887)
- Journal of Physical Chemistry A (από το 1896 ως Journal of Physical Chemistry, μετονομάστηκε το 1997)
- Physical Chemistry Chemical Physics (από το 1999, πρώην Faraday Transactions με ιστορία που χρονολογείται από το 1905)
- Μακρομοριακή Χημεία και Φυσική (1947)
- Ετήσια Επιθεώρηση Φυσικής Χημείας (1950)
- Μοριακή Φυσική (περιοδικό)|Molecular Physics (1957)
- Journal of Physical Organic Chemistry (1988)
- Περιοδικό Φυσικής Χημείας Β (1997)
- ChemPhysChem (2000)
- Εφημερίδα της Φυσικής Χημείας C (2007)
- Journal of Physical Chemistry Letters (από το 2010, συνδυάζει επιστολές που είχαν δημοσιευθεί σε ξεχωριστά περιοδικά)
Ένα ιστορικό περιοδικό που κάλυπτε τόσο τη χημεία όσο και τη φυσική ήταν το Annales de chimie et de physique. Ξεκίνησε το 1789 και εκδόθηκε με το όνομα που αναφέρεται εδώ από το 1815-1914.
Κλάδοι και συναφή θέματα
- Θερμοχημεία
- Χημική κινητική
- Κβαντική χημεία
- Ηλεκτροχημεία
- Φωτοχημεία
- Επιφανειακή χημεία
- Χημεία στερεάς κατάστασης
- Φασματοσκοπία
- Βιοφυσική χημεία
- Επιστήμη των υλικών
- Φυσική οργανική χημεία
- Micromeritics
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η φυσική χημεία;
A: Η φυσική χημεία είναι ένας κλάδος της επιστήμης που χρησιμοποιεί τη φυσική για να μελετήσει τα χημικά συστήματα σε μακροσκοπικό, ατομικό, υποατομικό και σωματιδιακό επίπεδο.
Ερ: Πώς διαφέρει η φυσική χημεία από τη χημική φυσική;
Α: Ενώ και οι δύο κλάδοι χρησιμοποιούν τη φυσική για τη μελέτη των χημικών συστημάτων, η φυσική χημεία εστιάζει περισσότερο στη μακροσκοπική ή υπερμοριακή επιστήμη και στις ιδιότητες του όγκου και όχι μόνο στη μοριακή/ατομική δομή.
Ερ: Ποιες είναι ορισμένες έννοιες που μελετώνται στη φυσική χημεία;
Α: Η φυσική χημεία εξετάζει έννοιες όπως η κίνηση, η ενέργεια, η δύναμη, ο χρόνος, η θερμοδυναμική, η κβαντική χημεία, η στατιστική μηχανική και η δυναμική.
Ερ: Τι είδους σχέσεις προσπαθεί να επιλύσει η φυσική χημεία;
Α: Η Φυσική Χημεία προσπαθεί να επιλύσει τα αποτελέσματα πραγμάτων όπως η χημική ισορροπία και τα κολλοειδή.
Ερ: Η φυσική χημεία επικεντρώνεται στη μοριακή/ατομική δομή;
Α: Όχι- ενώ μπορεί να εξετάζει τη μοριακή/ατομική δομή όταν αυτό είναι απαραίτητο για την κατανόηση ορισμένων φαινομένων, η πλειονότητα των εννοιών της σχετίζεται με τις ιδιότητες του όγκου και όχι με μεμονωμένα μόρια ή άτομα.
Ε: Τι είδους επιστήμη είναι η φυσική χημεία;
Α: Η Φυσική Χημεία είναι ως επί το πλείστον μια μακροσκοπική ή υπερμοριακή επιστήμη.
