Fyzikálna chémia
Fyzikálna chémia využíva fyziku na štúdium chemických systémov. Skúma ich na makroskopickej, atómovej, subatómovej a časticovej úrovni. Skúma pojmy ako pohyb, energia, sila, čas, termodynamika, kvantová chémia, štatistická mechanika a dynamika.
Fyzikálna chémia nie je to isté ako chemická fyzika. Fyzikálna chémia je väčšinou makroskopická alebo nadmolekulárna veda. Väčšina pojmov fyzikálnej chémie sa týka skôr objemových vlastností ako samotnej molekulovej/atomovej štruktúry. Patrí medzi ne chemická rovnováha a koloidy.
Medzi vzťahy, ktoré sa fyzikálna chémia snaží vyriešiť, patria účinky:
História
Pojem "fyzikálna chémia" prvýkrát použil Michail Lomonosov v roku 1752. Študentom Petrohradskej univerzity predstavil prednáškový kurz s názvom "Kurz pravej fyzikálnej chémie" (rusky: "Курс истинной физической химии").
Moderná fyzikálna chémia sa rozvinula v 60. až 80. rokoch 19. storočia prácami o chemickej termodynamike, elektrolytoch v roztokoch, chemickej kinetike a ďalších témach. V roku 1876 Josiah Willard Gibbs napísal článok s názvom On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (O rovnováhe heterogénnych látok). Tento článok zaviedol mnohé z hlavných častí fyzikálnej chémie, ako napríklad Gibbsovu energiu, chemické potenciály, Gibbsovo fázové pravidlo. Medzi ďalšie dôležité objavy patrí práca Heike Kamerlingh Onnesovej o entalpii a makromolekulových procesoch.
Prvým vedeckým časopisom o fyzikálnej chémii bol nemecký časopis Zeitschrift für Physikalische Chemie. V roku 1887 ho založili Wilhelm Ostwald a Jacobus Henricus van 't Hoff. Títo dvaja chemici a Svante August Arrhenius boli koncom 19. storočia a začiatkom 20. storočia vedúcimi mužmi v oblasti fyzikálnej chémie. Všetci traja získali Nobelovu cenu za chémiu.
Dôležité objavy sa uskutočnili v 20. storočí. Patrí medzi ne aplikácia štatistickej mechaniky na chemické systémy a práca Irvinga Langmuira o koloidoch a povrchovej chémii. V 30. rokoch 20. storočia Linus Pauling a ďalší aplikovali kvantovú mechaniku na rozvoj kvantovej chémie. Chemické teórie sa rozvíjali spolu s novými experimentálnymi objavmi. V 20. storočí sa začali používať nové formy spektroskopie vrátane: infračervenej spektroskopie, mikrovlnnej spektroskopie, EPR spektroskopie a NMR spektroskopie.
Fyzikálna chémia sa zlepšila aj vďaka objavom v jadrovej chémii, najmä v oblasti separácie izotopov. Stalo sa tak približne v období pred druhou svetovou vojnou a počas nej. Chemici objavili dôležité skutočnosti v astrochémii.
Fragment rukopisu M. Lomonosova "Fyzikálna chémia" (1752)
Časopisy
Tieto časopisy sa zaoberajú fyzikálnou chémiou:
- Zeitschrift für Physikalische Chemie (1887)
- Journal of Physical Chemistry A (od roku 1896 ako Journal of Physical Chemistry, premenovaný v roku 1997)
- Physical Chemistry Chemical Physics (od roku 1999, predtým Faraday Transactions s históriou od roku 1905)
- Makromolekulárna chémia a fyzika (1947)
- Annual Review of Physical Chemistry (1950)
- Molekulárna fyzika (časopis)|Molekulárna fyzika (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 (od roku 2010, spojené listy predtým publikované v samostatných časopisoch)
Historickým časopisom, ktorý sa zaoberal chémiou aj fyzikou, bol Annales de chimie et de physique. Začal vychádzať v roku 1789 a pod týmto názvom vychádzal v rokoch 1815 - 1914.
Odvetvia a súvisiace témy
- Termochémia
- Chemická kinetika
- Kvantová chémia
- Elektrochémia
- Fotochémia
- Povrchová chémia
- Chémia tuhých látok
- Spektroskopia
- Biofyzikálna chémia
- Veda o materiáloch
- Fyzikálna organická chémia
- Mikromeritics
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to fyzikálna chémia?
Odpoveď: Fyzikálna chémia je vedný odbor, ktorý využíva fyziku na štúdium chemických systémov na makroskopickej, atómovej, subatómovej a časticovej úrovni.
Otázka: Ako sa fyzikálna chémia líši od chemickej fyziky?
Odpoveď: Hoci obe disciplíny využívajú fyziku na štúdium chemických systémov, fyzikálna chémia sa viac zameriava na makroskopické alebo nadmolekulárne vedy a objemové vlastnosti než na samotnú molekulárnu/atomárnu štruktúru.
Otázka: Aké pojmy sa študujú vo fyzikálnej chémii?
Odpoveď: Fyzikálna chémia skúma pojmy ako pohyb, energia, sila, čas, termodynamika, kvantová chémia, štatistická mechanika a dynamika.
Otázka: Aké typy vzťahov sa fyzikálna chémia snaží vyriešiť?
Odpoveď: Fyzikálna chémia sa snaží vyriešiť účinky takých javov, ako je chemická rovnováha a koloidy.
Otázka: Zameriava sa fyzikálna chémia na molekulárnu/atomovú štruktúru?
Odpoveď: Nie; hoci sa môže zaoberať molekulárnou/atomárnou štruktúrou, ak je to potrebné na pochopenie určitých javov, väčšina jej pojmov sa vzťahuje skôr na objemové vlastnosti než na jednotlivé molekuly alebo atómy.
Otázka: Aký typ vedy je fyzikálna chémia?
Odpoveď: Fyzikálna chémia je väčšinou makroskopická alebo nadmolekulárna veda.
