Fizikai kémia
A fizikai kémia a fizikát használja a kémiai rendszerek tanulmányozására. Makroszkopikus, atomi, szubatomi és részecske szinten vizsgálja őket. Olyan fogalmakat vizsgál, mint a mozgás, az energia, az erő, az idő, a termodinamika, a kvantumkémia, a statisztikus mechanika és a dinamika.
A fizikai kémia nem azonos a kémiai fizikával. A fizikai kémia többnyire makroszkopikus vagy molekulák feletti tudomány. A fizikai kémia fogalmainak többsége inkább az ömlesztett tulajdonságokra, mint a molekuláris/atomi szerkezetre vonatkozik. Ezek közé tartozik a kémiai egyensúly és a kolloidok.
Néhány olyan összefüggés, amelyet a fizikai kémia próbál megoldani, többek között a következő hatások:
Történelem
A "fizikai kémia" kifejezést először Mihail Lomonoszov használta 1752-ben. "Tanfolyam az igazi fizikai kémiáról" (oroszul: "Курс истинной физической химии") címmel tartott előadást a pétervári egyetem hallgatóinak.
A modern fizikai kémia az 1860-1880-as években fejlődött ki a kémiai termodinamikával, az oldatokban lévő elektrolitokkal, a kémiai kinetikával és más témákkal kapcsolatos munkákkal. 1876-ban Josiah Willard Gibbs írt egy cikket, melynek címe: A heterogén anyagok egyensúlyáról. Ez a cikk a fizikai kémia számos fő részét vezette be, mint például a Gibbs-féle energia, a kémiai potenciálok, a Gibbs-féle fázisszabály. További fontos felfedezések közé tartozik Heike Kamerlingh Onnes munkája az entalpiáról és a makromolekuláris folyamatokról.
A fizikai kémiával foglalkozó első tudományos folyóirat a német Zeitschrift für Physikalische Chemie volt. Wilhelm Ostwald és Jacobus Henricus van 't Hoff alapította 1887-ben. A két kémikus és Svante August Arrhenius a 19. század végén és a 20. század elején a fizikai kémia vezető emberei voltak. Mindhárman megkapták a kémiai Nobel-díjat.
A 20. században fontos felfedezésekre került sor. Ezek közé tartozik a statisztikus mechanika alkalmazása a kémiai rendszerekre, valamint Irving Langmuir kolloidokkal és a felszínkémia területén végzett munkája. Az 1930-as években Linus Pauling és mások a kvantummechanikát alkalmazták a kvantumkémia kifejlesztésére. A kémiai elméletek az új kísérleti felfedezésekkel együtt fejlődtek. A 20. században a spektroszkópia új formái indultak el, többek között: infravörös spektroszkópia, mikrohullámú spektroszkópia, EPR-spektroszkópia és NMR-spektroszkópia.
A fizikai kémia is fejlődött a magkémia felfedezéseivel, különösen az izotópok szétválasztása terén. Ez a II. világháború előtti és alatti időszakban történt. A kémikusok fontos tényeket fedeztek fel az asztrokémia területén.
M. Lomonoszov "Fizikai kémia" című kéziratának töredéke (1752)
Folyóiratok
Ezek a folyóiratok a fizikai kémiával foglalkoznak:
- Zeitschrift für Physikalische Chemie (1887)
- Journal of Physical Chemistry A (1896-tól Journal of Physical Chemistry néven, 1997-ben átnevezve)
- Fizikai Kémia Kémiai Fizika (1999-től, korábban Faraday Transactions, 1905-ig visszamenőleg)
- Makromolekuláris kémia és fizika (1947)
- Annual Review of Physical Chemistry (1950)
- Molekuláris fizika (folyóirat)|Molekuláris fizika (1957)
- Journal of Physical Organic Chemistry (1988)
- Journal of Physical Chemistry B (1997)
- ChemPhysChem (2000)
- Journal of Physical Chemistry C (2007)
- Journal of Physical Chemistry Letters (2010-től, korábban a külön folyóiratokban megjelent levelek egyesítése)
A kémia és a fizika területét egyaránt lefedő történelmi folyóirat az Annales de chimie et de physique volt. A folyóirat 1789-ben indult, és az itt megadott néven 1815-1914 között jelent meg.
Ágak és kapcsolódó témák
- Termokémia
- Kémiai kinetika
- Kvantumkémia
- Elektrokémia
- Fotokémia
- Felületi kémia
- Szilárdtest-kémia
- Spektroszkópia
- Biofizikai kémia
- Anyagtudomány
- Fizikai szerves kémia
- Mikromeritika
Kérdések és válaszok
K: Mi az a fizikai kémia?
V: A fizikai kémia a tudomány azon ága, amely a fizikát használja a kémiai rendszerek makroszkopikus, atomi, szubatomi és részecske szinten történő tanulmányozására.
K: Miben különbözik a fizikai kémia a kémiai fizikától?
V: Bár mindkét tudományág a fizikát használja a kémiai rendszerek tanulmányozására, a fizikai kémia inkább a makroszkopikus vagy molekulák feletti tudományra és az ömlesztett tulajdonságokra összpontosít, mint pusztán a molekuláris/atomi szerkezetre.
K: Milyen fogalmakat tanulmányoz a fizikai kémia?
V: A fizikai kémia olyan fogalmakat vizsgál, mint a mozgás, az energia, az erő, az idő, a termodinamika, a kvantumkémia, a statisztikus mechanika és a dinamika.
K: Milyen típusú összefüggéseket próbál megoldani a fizikai kémia?
V: A fizikai kémia olyan dolgok hatásait próbálja megoldani, mint a kémiai egyensúly és a kolloidok.
K: A fizikai kémia a molekuláris/atomi szerkezetre összpontosít?
V: Nem; bár a molekuláris/atomi szerkezetet vizsgálja, ha az bizonyos jelenségek megértéséhez szükséges, a fogalmak többsége inkább a tömegtulajdonságokra, mint az egyes molekulákra vagy atomokra vonatkozik.
K: Milyen típusú tudomány a fizikai kémia?
V: A fizikai kémia többnyire makroszkopikus vagy molekulák feletti tudomány.
