Каква е разликата между физика и химия. Разлика между физическа химия и химическа физика. История на физическата химия

Физиката и химията са науки, които пряко допринасят за технологичния прогрес през 21-ви век. И двете дисциплини изучават законите на функционирането на околния свят, промените в най-малките частици, от които се състои. Всички природни явления имат химическа или физическа основа, това се отнася за всичко: сияние, изгаряне, кипене, топене, всяко взаимодействие на нещо с нещо.
Всички в училище изучаваха основите на химията и физиката, биологията и естествените науки, но не всеки свързва живота си с тези науки, не всеки може да определи границата между тях сега.

За да разберете какви са основните разлики между физиката и химическата наука, трябва преди всичко да ги разгледате по-отблизо и да се запознаете с основните положения на тези дисциплини.

За физиката: движението и неговите закони

Сделки по физика пряко изследване на общите свойства на околния свят, прости и сложни форми на движение на материята, природни явления, които лежат в основата на всички тези процеси. Науката изследва качествата на различните материални обекти и проявите на взаимодействията между тях. Също така под оръжието на физиците са общи модели за различни видове материя; тези обединяващи принципи се наричат физически закони.

Физиката в много отношения е фундаментална дисциплина, тъй като най-широко разглежда материалните системи в различни мащаби. Тя е в тясна връзка с всички природни науки, законите на физиката определят в еднаква степен както биологичните, така и геоложките явления. Има силна връзка с математиката, тъй като всички физически теории са формулирани по отношение на числа и математически изрази. Грубо казано, дисциплината широко изучава абсолютно всички явления от околния свят и закономерностите на тяхното протичане въз основа на законите на физиката.

Химия: от какво се състои всичко?

Химията се занимава преди всичко с изучаването на свойствата и веществата във връзка с техните различни промени. Химичните реакции са резултат от смесване на чисти вещества и създаване на нови елементи.

Науката взаимодейства тясно с други природни дисциплини като биология, астрономия. Химията изучава вътрешния състав на различните видове материя, аспектите на взаимодействието и трансформацията на съставките на материята. Химията също използва своите закони и теории, закономерности, научни хипотези.

Какви са основните разлики между физиката и химията?

Принадлежността към естествените науки обединява тези науки по много начини, но има много повече разлика между тях, отколкото общото:

Основната разлика между двете природни науки е, че физиката изучава елементарните частици (микросветът, това включва атомните и нуклонните нива) и различни свойства на веществата, които са в определено агрегатно състояние. Химията, от друга страна, се занимава с изследване на самите процеси на „сглобяване“ на молекули от атоми, способността на веществото да влиза в определени реакции с вещество от друг вид.
Подобно на биологията и астрономията, съвременната физика допуска множество нерационални концепции в своите методологични инструменти, главно теории за произхода на живота на Земята, произхода на Вселената, връзката с философията при разглеждането на концепциите за първопричината на „идеалното“ и "материал". Химията обаче остава много по-близо до рационалните основи на точните науки, като се отдалечава както от древната алхимия, така и от философията като цяло.
Химичният състав на телата във физическите явления остава непроменен, както и техните свойства. Химичните явления осигуряват превръщането на едно вещество в друго с появата на новите му свойства; това е разликата между предметите, изучавани от тези дисциплини.
Широк клас явления, описани от физиката. Химията е много повече високоспециализирана дисциплина, той се фокусира върху изучаването само на микрокосмоса (молекулярно ниво), за разлика от физиката (макрокосмос и микрокосмос).
Физиката се занимава с изучаване на материалните обекти с техните качества и свойства, докато химията работи със състава на тези обекти, най-малките частици, от които са съставени и които взаимодействат помежду си.

Физическа химия

„Въведение в истинската физическа химия“. Ръкопис на М. В. Ломоносов. 1752 г

Физическа химия(често съкратено в литературата като физическа химия) - раздел от химията, науката за общите закони на структурата, структурата и трансформацията на химикалите. Изследва химични явления с помощта на теоретични и експериментални методи на физиката.

1История на физичната химия

2 Предмет Физическа химия

3 Разликата между физическа химия и химическа физика

4 Раздели по физическа химия

o 4.1 Колоидна химия

o 4.2 Кристална химия

o 4.3 Радиохимия

o 4.4 Термохимия

o 4.5 Изучаване на структурата на атома

o 4.6 Корозия на метали

o 4.7 Преподаване за решения

o 4.8 Химическа кинетика

o 4.9 Фотохимия

o 4.10 Химическа термодинамика

o 4.11 Физически и химичен анализ

o 4.12 Теория на реактивността на химичните съединения

o 4.13 Високоенергийна химия

o 4.14 Лазерна химия

o 4.15 Радиационна химия

o 4.16 Ядрена химия

o 4.17 Електрохимия

o 4.18 Звукохимия

o 4.19 Структурна химия

5 Потенциометрия

История на физическата химия[

Началото на физическата химия е поставено в средата на 18 век. Терминът "физическа химия", в съвременното разбиране на методологията на науката и въпросите на теорията на познанието, принадлежи на М. В. Ломоносов, който през 1752 г. за първи път чете на студентите на Петербургския университет „Курс по истинска физическа химия”. В преамбюла на тези лекции той дава следното определение: „Физическата химия е наука, която трябва, въз основа на разпоредбите и експериментите на учените-физици, да обясни причината за това, което се случва чрез химически операции в сложни тела.“ Ученият в трудовете на своята корпускулярно-кинетична теория на топлината се занимава с въпроси, които напълно отговарят на горните задачи и методи. Именно такъв е характерът на експерименталните действия, които служат за потвърждаване на отделни хипотези и положения на настоящата концепция. М. В. Ломоносов следва тези принципи в много области на своите изследвания: при разработването и практическото прилагане на основаната от него „наука за стъклото“, в различни експерименти, посветени на потвърждаване на закона за запазване на материята и силата (движението); - в произведения и експерименти, свързани с учението за решенията - той разработи обширна програма за изследване на този физичен и химичен феномен, който е в процес на развитие и до днес.

Следва прекъсване от повече от сто години и Д. И. Менделеев започва едно от първите физикохимични изследвания в Русия в края на 1850-те години.

Следващият курс по физическа химия е преподаван от Н. Н. Бекетов в Харковския университет през 1865 г.

Първата в Русия катедра по физическа химия е открита през 1914 г. във Физико-математическия факултет на Санкт Петербургския университет, през есента студентът на Д. П. Коновалов, М. С. Вревски, започва да чете задължителния курс и практическите часове по физическа химия .

Първото научно списание, предназначено да публикува статии по физическа химия, е основано през 1887 г. от У. Оствалд и Дж. ван'т Хоф.

Предмет на изучаване на физическа химия[

Физическата химия е основната теоретична основа на съвременната химия, използваща теоретичните методи на такива важни раздели на физиката като квантова механика, статистическа физика и термодинамика, нелинейна динамика, теория на полето и др. Тя включва изследване на структурата на материята, включително: структурата на молекулите, химическата термодинамика, химическата кинетика и катализа. Електрохимията, фотохимията, физичната химия на повърхностните явления (включително адсорбцията), радиационната химия, изследването на металната корозия, физикохимията на макромолекулните съединения (виж физика на полимерите) и др. също са обособени като отделни раздели във физичната химия. към физическа химия и понякога се разглеждат като негови самостоятелни раздели – колоидна химия, физико-химичен анализ и квантова химия. Повечето раздели на физическата химия имат доста ясни граници по отношение на обекти и методи на изследване, методологични особености и използвания апарат.

Разликата между физическа химия и химическа физика

И двете науки са на границата между химията и физиката, понякога химическата физика е включена във физическата химия. Не винаги е възможно да се направи ясна граница между тези науки. Въпреки това, с разумна степен на точност, тази разлика може да бъде определена, както следва:

Физическата химия разглежда като цяло процесите, протичащи с едновременното участие комплектичастици;

химичната физика смята отделночастици и взаимодействието между тях, тоест специфични атоми и молекули (по този начин в него няма място за понятието „идеален газ“, което се използва широко във физическата химия).

... да се изхабя по общата тема за думите "физика" и "химия".

Не е ли изненадващо, че и двете думи са свързани с културизма? "Физика" е мускули, "химия" - е, няма нужда да се обяснява.

Като цяло науката химия по принцип е същата физика: за явленията, случващи се в природата. Когато Галилей хвърляше топки от Наклонената кула в Пиза, а Нютон създаде свои собствени закони, това беше в мащаб, съизмерим с човека - това беше и е физиката. Обикновената физика се занимава с обекти, които са съставени от вещества. Химията (алхимията) се занимаваше и се занимава с превръщането на веществата едно в друго - това е молекулярното ниво. Оказва се, че разликата между физика и химия е в мащаба на обектите? Нищо! Квантовата физика се занимава с това от какво се състоят атомите – това е подмолекулното ниво. Квантовата физика се занимава с обектите в атома, което дава власт над атомната енергия и повдига философски въпроси. Оказва се, че химията е тясна ивица в скалата на физическите мащаби, въпреки че е ясно ограничена от нивото на атомно-молекулярната структура на веществото.

Мисля, че лошата плоска (линейна) безкрайност* не се отнася за околния свят. Всичко е обвързано или затворено в сфера. Вселената е сферична. Ако се задълбочим в структурата на елементарните частици (кварки и бозони на Хигс), тогава рано или късно намерените частици ще се затворят с максимален мащаб - с Вселената, тоест рано или късно ще видим нашата Вселена от птичи поглед поглед в микроскоп.

Сега нека видим дали диапазоните на мащаба се отнасят за културизма. Изглежда да. „Физика“ (трениране с желязо и на симулатори) се занимава с железни предмети и мускули като твърди предмети: скала, съизмерима с човек. "Химията" (като стероидите) е, разбира се, молекулярно ниво. Остава да разберем какво е "квантовата физика" в културизма? Очевидно това е мотивация, концентрация, сила на волята и така нататък - тоест психиката. А психиката се основава не на молекулярна основа, а на определени електрически полета и състояния – мащабът им е по-нисък от атомния. И така за (t) достатъчно културизъм от всякакъв мащаб...

Прочетохме статията на д-р. Елена Гороховская(“Новая газета”, бр. 55, 24 май 2013 г., стр. 12 или на сайта на Postnauka) за основите на биосемиотиката:

Какво е да живееш? (...) Основният „вододел“ минава между редукционистки** и антиредукционистки подходи. Редукционистите твърдят, че животът във всичките му специфики може да бъде обяснен от гледна точка на физични и химични процеси. Антиредукционистките подходи твърдят, че всичко не може да бъде сведено до физика и химия. Най-трудното е да се разбере целостта и целесъобразната структура на живия организъм, където всичко е взаимосвързано и всичко е насочено към подпомагане на неговата жизнена дейност, размножаване и развитие. В хода на индивидуалното развитие, а действително всеки момент в тялото, нещо се променя, като същевременно се осигурява редовен ход на тези промени. Често се казва, че живите организми трябва да се наричат не обекти, а процеси.
... През 20-ти век кибернетиката става важна за разбирането на спецификата на живите същества, тъй като реабилитира концепцията за цел в биологията. Освен това кибернетиката направи много популярна представата за живите организми като информационни системи. Така в науката за живите всъщност бяха въведени хуманитарни идеи, които не бяха пряко свързани с материалната организация.
През 60-те години на миналия век възниква ново направление в разбирането на спецификата на живото и в изследването на биологичните системи – биосемиотика, която разглежда живота и живите организми като знакови процеси и взаимоотношения. Можем да кажем, че живите организми не живеят в света на нещата, а в света на значенията.
...Молекулярната генетика се е формирала до голяма степен поради включването в нейната концептуална схема на понятия като "генетична информация" и "генетичен код". Говорейки за откриването на генетичния код, известният биолог Мартинас Ичас написа: „Най-трудното нещо в„ проблема с кода “беше да се разбере, че кодът съществува. Отне цял век."
Въпреки че биосинтезата на протеините се осъществява в клетката с помощта на много химични реакции, няма пряка химична връзка между структурата на протеините и структурата на нуклеиновите киселини. Тази връзка по своята същност не е химическа, а информационна, семиотична. Нуклеотидните последователности в нуклеиновите киселини на ДНК и РНК са информация за структурата на протеините (за аминокиселинните последователности в тях) само защото в клетката има „четец“ (известен още като „писател“) – в този случай, сложна система за биосинтез на протеини, която притежава „генетичния език“. (...) Така дори и на най-фундаментално ниво живото се оказва комуникация, текст и „реч”. Четене, писане, пренаписване, създаване на нови текстове и постоянен „разговор“ на езика на генетичния код на макромолекулите и техните взаимодействия непрекъснато се извършват във всяка клетка и в тялото като цяло.

* * *

Нека заменим няколко думи във фразите от първия и последния абзац:

Ретроградните твърдят, че културизъмът във всичките му специфики може да се сведе до физическа подготовка и излагане на химикали. Прогресивният подход твърди, че не може да се свежда всичко до "физика" и "химия". Въпреки че растежът на мускулната маса се осъществява чрез различни физически упражнения и химични (поне хранителни) влияния, няма пряка връзка между мускулния растеж и количеството упражнения и количеството "химия" не съществува. Тази връзка по своята същност не е физическа или химична, а информационна, семиотична. Така, дори и на най-фундаментално ниво бодибилдингът се оказва комуникация, текст и "реч"(тук, разбира се, не става дума за вулгарно бърборене между подходи). Следователно може да се каже, че културистите не трябва да се наричат обекти, а информационни процеси.

Кой би оспорил, че не можете да изградите мускул глупаво. Нуждаем се от правилно изградена и изпълнена тренировка, имаме нужда от правилно хранене, тоест изисква се информация. И ако глупаво се тъпчем с химия, ще получим двусмислен резултат, ако изобщо го получим. Нуждаем се от правилно изграден и изпълнен курс, тоест отново е необходима информация. Най-трудното нещо в проблема с такава информация е да се разбере, че тя действително съществува.И осъзнавайки това, човек трябва да се научи да го изолира от онзи кален псевдоинформационен океан, който се търкаля на брега на нашия мозък на тежки вълни, от време на време изхвърляйки перлени черупки от своите дълбини.

Вярно е, че за да отворите черупките, имате нужда от нож за стриди ...

------------
* лоша безкрайност- метафизично разбиране за безкрайността на света, включващо предположението за монотонно, безкрайно повтарящо се редуване на едни и същи специфични свойства, процеси и закони на движение в произволен мащаб на пространството и времето, без никакви ограничения. Приложено към структурата на материята, това означава допускането за неограничена делимост на материята, при която всяка по-малка частица има същите свойства и се подчинява на същите специфични закони на движение като макроскопичните тела. Терминът е въведен от Хегел, който обаче смята, че истинската безкрайност е свойство на абсолютния дух, но не и на материята.
** редукционистки подход- от лат. reductio - връщане, възстановяване; в случая свеждането на явленията на живота до нещо друго.

История на физическата химия

М.В. Ломоносов, което в 1752

Н.Н. Бекетов 1865

И Нернст.

М. С. ВРЕВСКИ

Молекули, йони, свободни радикали.

Атомите на елементите могат да образуват три вида частици, участващи в химичните процеси – молекули, йони и свободни радикали.

молекуланаречена най-малката неутрална частица на вещество, която има своите химични свойства и е способна на самостоятелно съществуване. Има едноатомни и многоатомни молекули (дву-, триатомни и др.). При нормални условия благородните газове са съставени от едноатомни молекули; Молекулите на макромолекулните съединения, напротив, съдържат много хиляди атоми.

И той- заредена частица, която е атом или група от химически свързани атоми с излишък от електрони (аниони) или липса на тях (катиони). В материята положителните йони винаги съществуват заедно с отрицателните. Тъй като електростатичните сили, действащи между йоните, са големи, е невъзможно да се създаде значителен излишък от йони от същия знак в веществото.

свободен радикалнарича се частица, която има ненаситени валентности, т.е. частица с несдвоени електрони. Такива частици са например ·CH3 и ·NH2. При нормални условия свободните радикали, като правило, не могат да съществуват дълго време, тъй като са изключително реактивни и лесно реагират, образувайки инертни частици. И така, два метилови радикала CH3 се комбинират в C2H6 (етанова) молекула. Ходът на много реакции е невъзможен без участието на свободните радикали. При много високи температури (например в атмосферата на Слънцето) единствените двуатомни частици, които могат да съществуват, са свободните радикали (·CN, ·OH, ·CH и някои други). Много свободни радикали присъстват в пламъка.

Известни са свободни радикали с по-сложна структура, които са относително стабилни и могат да съществуват при нормални условия, например трифенилметиловият (C 6 H 5) 3 C радикал (с неговото откриване започва изследването на свободните радикали). Една от причините за неговата стабилност са пространствените фактори – големият размер на фениловите групи, които предотвратяват комбинирането на радикалите в хексафенилетанова молекула.

ковалентна връзка.

Всяка химическа връзка в структурните формули е представена валентна линия , например:

H-H (връзка между два водородни атома)

H 3 N-H + (връзка между азотния атом на амонячната молекула и водородния катион)

(K +) - (I -) (връзка между калиев катион и йодиден йон).

Химическа връзка се образува от привличане на атомни ядра към двойка електрони(обозначен с точки ), който в електронните формули на сложни частици (молекули, комплексни йони) е представен с валентна линия− за разлика от техните собствени, самотни двойки електронивсеки атом, например:

:::F−F:::

(F2);

H−Cl:::

(HCl);

.. H−N−H | Х

(NH3)

Химическата връзка се нарича ковалентенако се образува от социализация на двойка електронии двата атома.

Полярност на молекулите

Молекулите, които са образувани от атоми на един и същи елемент, са склонни да бъдат неполярни , тъй като самите връзки са неполярни. И така, молекулите H 2, F 2, N 2 са неполярни.

Молекули, които са образувани от атоми на различни елементи, могат да бъдат полярни и неполярни . Зависи от геометрична форма.
Ако формата е симетрична, тогава молекулата неполярни(BF 3, CH 4, CO 2, SO 3), ако е асиметрична (поради наличието на самотни двойки или несдвоени електрони), тогава молекулата полярни(NH3, H2O, SO2, NO2).

При замяна на един от страничните атоми в симетрична молекула с атом на друг елемент, геометричната форма също се изкривява и се появява полярността, например в хлорните производни на метан CH 3 Cl, CH 2 Cl 2 и CHCl 3 (метан CH 4 молекулите са неполярни).

полярностасиметрична по форма на молекула следва от полярността на ковалентните връзки между атомите на елементите с различна електроотрицателност .
Както беше отбелязано по-горе, има частично изместване на електронната плътност по оста на връзката към атом на по-електроотрицателен елемент, например:

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

(тук δ е частичният електрически заряд на атомите).

Колкото повече разлика в електроотрицателността елементи, толкова по-висока е абсолютната стойност на заряда δ и толкова повече полярни ще има ковалентна връзка.

В молекули, които са симетрични по форма (например BF 3), „центровете на тежестта“ на отрицателния (δ−) и положителния (δ+) заряд съвпадат, а в асиметричните молекули (например NH 3) съвпадат не съвпадат.
В резултат на това в асиметричните молекули, електрически дипол - Противоположни заряди, разделени на известно разстояние в пространството, например в молекула на водата.

Водородна връзка.

При изследването на много вещества т.нар водородни връзки . Например HF молекули в течност флуороводородса свързани помежду си чрез водородна връзка, молекулите на H 2 O в течна вода или в леден кристал, както и молекулите NH 3 и H 2 O са свързани по подобен начин в междумолекулно съединение - амонячен хидрат NH3H2O.

Водородни връзки нестабилен и се разрушават доста лесно (например, когато ледът се стопи, водата кипи). Въпреки това, за разрушаването на тези връзки се изразходва известна допълнителна енергия и следователно точките на топене и кипене на веществата с водородни връзки между молекулите се оказват много по-високи от тези на подобни вещества, но без водородни връзки:

Валентност. Донор-акцепторни връзки.Според теорията на молекулярната структура, атомите могат да образуват толкова ковалентни връзки, колкото имат орбитали, заети от един електрон, но това не винаги е така. [В приетата схема за запълване на AO първо посочете номера на обвивката, след това вида на орбиталата и след това, ако в орбиталата има повече от един електрон, техния номер (горен индекс). И така, запишете (2 с) 2 означава, че е включено с-орбитали на втората обвивка са два електрона.] Въглероден атом в основно състояние (3 Р) има електронна конфигурация (1 с) 2 (2с) 2 (2стрх)(2 стр y), докато две орбитали не са запълнени, т.е. съдържат един електрон. Въпреки това, двувалентните въглеродни съединения са много редки и имат висока химическа активност. Обикновено въглеродът е четиривалентен и това се дължи на факта, че за преминаването му към възбудено 5 С-състояние (1 с) 2 (2с) (2стрх)(2 стр y)(2 стр z) с четири празни орбитали е необходима много малко енергия. Разходи за енергия, свързани с преход 2 с-електрон към свободен 2 Р-орбитални, са повече от компенсирани от енергията, освободена по време на образуването на две допълнителни връзки. За образуването на незапълнен АО е необходимо този процес да бъде енергийно благоприятен. Азотен атом с електронна конфигурация (1 с) 2 (2с) 2 (2стрх)(2 стр y)(2 стр z) не образува петвалентни съединения, тъй като енергията, необходима за транслация 2 с-електрон с 3 д-орбитална с образуване на петвалентна конфигурация (1 с) 2 (2с)(2стрх)(2 стр y)(2 стр z)(3 д) е твърде голям. По същия начин, борните атоми с обичайната конфигурация (1 с) 2 (2с) 2 (2стр) могат да образуват тривалентни съединения, докато са във възбудено състояние (1 с) 2 (2с)(2стрх)(2 стр y), което се случва при преход 2 с-електрон с 2 Р-AO, но не образува петвалентни съединения, тъй като преминаването към възбудено състояние (1 с)(2с)(2стрх)(2 стр y)(2 стр z) поради превода на един от 1 с-електрони на по-високо ниво, изисква твърде много енергия. Взаимодействието на атомите с образуването на връзка между тях се случва само в присъствието на орбитали с близки енергии, т.е. орбитали със същото главно квантово число. Съответните данни за първите 10 елемента на периодичната таблица са обобщени по-долу. Валентното състояние на атома се разбира като състоянието, в което той образува химични връзки, например състояние 5 Сза четиривалентен въглерод.

ВАЛЕНТНИ СЪСТОЯНИЯ И ВАЛЕНТНОСТ НА ПЪРВИТЕ ДЕСЕТ ЕЛЕМЕНТА НА ПЕРИОДИЧНАТА ТАБЛИЦА
елемент	Основно състояние	Нормално валентно състояние	Обичайна валентност
Х	(1с)	(1с)
Той	(1с) 2	(1с) 2
Ли	(1с) 2 (2с)	(1с) 2 (2с)
Бъда	(1с) 2 (2с) 2	(1с) 2 (2с)(2стр)
Б	(1с) 2 (2с) 2 (2стр)	(1с) 2 (2с)(2стрх)(2 стр y)
° С	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх)(2 стр y)	(1с) 2 (2с)(2стрх)(2 стр y)(2 стр z)
н	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх)(2 стр y)(2 стр z)	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх)(2 стр y)(2 стр z)
О	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх) 2 (2 стр y)(2 стр z)	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх) 2 (2 стр y)(2 стр z)
Ф	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх) 2 (2 стр y) 2 (2 стр z)	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх) 2 (2 стр y) 2 (2 стр z)
Не	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх) 2 (2 стр y) 2 (2 стрз) 2	(1с) 2 (2с) 2 (2стрх) 2 (2 стр y) 2 (2 стрз) 2

Тези модели са показани в следните примери:

История на физическата химия

Началото на физическата химия е поставено в средата на 18 век. Терминът "Физична химия" принадлежи към М.В. Ломоносов, което в 1752 През 1992 г. за първи път чете на студентите от Санкт Петербургския университет „Курс по истинска физическа химия“. В този курс той самият даде следното определение на тази наука: „Физическата химия е наука, която трябва, въз основа на разпоредбите и експериментите на учените-физици, да обясни причината за това, което се случва чрез химически операции в сложни тела.“

Следва пауза от повече от сто години и следващият курс по физическа химия е прочетен от акад. Н.Н. Бекетовв Харковския университет в 1865 година. След Н.Н. Бекетов започва да преподава физическа химия в други университети в Русия. Флавицки (Казан, 1874), В. Оствалд (Университет в Тарту, 18807), И.А. Каблуков (Московски университет, 1886 г.).

Признаването на физическата химия като самостоятелна наука и академична дисциплина е изразено в университета в Лайпциг (Германия) през 1887 г. Първата катедра по физическа химия, ръководена от В. Оствалд и в основата на първото научно списание по физическа химия там. В края на 19 век Лайпцигският университет е център за развитие на физическата химия, а водещите физикохимици са: W. Ostwald, J. van't Hoff, Arrheniusи Нернст.

Първата катедра по физическа химия в Русия е открита през 1914 г. във Физико-математическия факултет на Санкт Петербургския университет, където през есента започва да чете задължителен курс и практически часове по физическа химия М. С. ВРЕВСКИ

Разликата между физическа химия и химическа физика

Физическата химия разглежда като цяло процесите, протичащи с едновременното участие комплектичастици;

Лекция 2 Структурата на молекулите и естеството на химическата връзка. Видове химични връзки. Концепцията за електроотрицателността на елемент. Поляризация. диполен момент. Атомна енергия на образуването на молекули. Методи за експериментално изследване на структурата на молекулите.

Структурата на молекулите(молекулярна структура), взаимното подреждане на атомите в молекулите. В хода на химичните реакции атомите в молекулите на реагентите се пренареждат и се образуват нови съединения. Ето защо един от фундаменталните химически проблеми е да се изясни подреждането на атомите в изходните съединения и естеството на промените при образуването на други съединения от тях.

Първите идеи за структурата на молекулите се основават на анализа на химичното поведение на материята. Тези идеи станаха по-сложни с натрупването на знания за химичните свойства на веществата. Прилагането на основните закони на химията направи възможно определянето на броя и вида на атомите, които съставляват молекулата на дадено съединение; тази информация се съдържа в химичната формула. С течение на времето химиците разбраха, че една химична формула не е достатъчна, за да се характеризира точно една молекула, тъй като има изомерни молекули, които имат еднакви химични формули, но различни свойства. Този факт навежда учените на идеята, че атомите в една молекула трябва да имат определена топология, стабилизирана от връзките между тях. Тази идея е изразена за първи път през 1858 г. от немския химик Ф. Кекуле. Според неговите идеи една молекула може да бъде изобразена с помощта на структурна формула, която показва не само самите атоми, но и връзките между тях. Междуатомните връзки също трябва да съответстват на пространственото разположение на атомите. Етапите в развитието на представите за структурата на молекулата на метан са показани на фиг. 1. Структурата отговаря на съвременните данни г : молекулата има формата на правилен тетраедър, в центъра на който е въглероден атом, а във върховете са водородни атоми.

Такива изследвания обаче не казват нищо за размера на молекулите. Тази информация стана достъпна само с разработването на подходящи физични методи. Най-важният от тях е рентгеновата дифракция. От моделите на разсейване на рентгенови лъчи върху кристали стана възможно да се определи точното положение на атомите в кристала, а за молекулярните кристали беше възможно да се локализират атоми в една молекула. Други методи включват дифракция на електрони при преминаването им през газове или пари и анализ на ротационните спектри на молекулите.

Цялата тази информация дава само обща представа за структурата на молекулата. Природата на химичните връзки може да бъде изследвана от съвременната квантова теория. И въпреки че молекулярната структура все още не може да бъде изчислена с достатъчно висока точност, всички известни данни за химичните връзки могат да бъдат обяснени. Съществуването на нови видове химически връзки дори е предсказано.

Често от много хора, които обсъждат определен процес, можете да чуете думите: "Това е физика!" или "Това е химия!" Всъщност почти всички явления в природата, в ежедневието и в космоса, с които човек се сблъсква през живота си, могат да бъдат отнесени към една от тези науки. Интересно е да се разбере как физическите явления се различават от химичните.

научна физика

Преди да се отговори на въпроса как физическите явления се различават от химичните, е необходимо да се разбере какви обекти и процеси изследва всяка от тези науки. Да започнем с физиката.

Ще ви е интересно:

От древногръцкия език думата "fisis" се превежда като "природа". Тоест физиката е науката за природата, която изучава свойствата на обектите, тяхното поведение при различни условия, трансформации между техните състояния. Целта на физиката е да определи законите, които управляват естествените процеси, които протичат. За тази наука няма значение от какво се състои изследваният обект и какъв е неговият химичен състав, за нея е важно само как ще се държи обектът, ако бъде засегнат от топлина, механична сила, натиск и т.н.

Физиката е разделена на редица раздели, които изучават определен по-тесен кръг от явления, например оптика, механика, термодинамика, атомна физика и т.н. Освен това много независими науки зависят изцяло от физиката, като астрономията или геологията.

научна химия

За разлика от физиката, химията е наука, която изучава структурата, състава и свойствата на материята, както и нейното изменение в резултат на химични реакции. Тоест обект на изследване на химията е химичният състав и неговата промяна по време на определен процес.

Химията, подобно на физиката, има много клонове, всеки от които изучава определен клас химикали, например органични и неорганични, био- и електрохимия. Изследванията в областта на медицината, биологията, геологията и дори астрономията се основават на постиженията на тази наука.

Интересно е да се отбележи, че химията като наука не е била призната от древногръцките философи поради фокуса си върху експеримента, както и заради псевдонаучното познание, което я заобикаля (припомнете си, че съвременната химия е „родена“ от алхимията). Едва от Ренесанса и до голяма степен благодарение на работата на английския химик, физик и философ Робърт Бойл, химията започва да се възприема като пълноценна наука.

Примери за физически явления

Има огромен брой примери, които се подчиняват на физическите закони. Например всеки ученик познава още в 5. клас едно физическо явление – движението на автомобил по пътя. В същото време няма значение от какво се състои тази кола, откъде отнема енергия, за да се движи, единственото важно е, че се движи в пространството (по пътя) по определена траектория с определена скорост. Освен това процесите на ускорение и забавяне на автомобила също са физически. Разделът по физика "Механика" се занимава с движението на автомобил и други твърди тела.