Физическая химия

наука, объясняющая химические явления и устанавливающая их закономерности на основе общих принципов физики. Главными разделами Ф. Х. Являются. Термодинамика химическая, Кинетика химическая, учения о Катализе, поверхностных явлениях (См. Поверхностные явления), растворах (См. Растворы), Квантовая химия и учение о строении и свойствах молекул, ионов, радикалов. Ф. Х. В качестве своих, в значительной мере самостоятельных, разделов включает также коллоидную химию (См. Коллоидная химия), электрохимию (См. Электрохимия), фотохимию (См. Фотохимия), кристаллохимию (См. Кристаллохимия), радиационную химию (См. Радиационная химия), Физико-химический анализ и др. Название науки Ф. Х., её предмет и задачи были впервые сформулированы М.

В. Ломоносовым, который в 1752–53 читал для студентов курс «Введение в истинную физическую химию». Им был установлен один из основных законов, на котором базируется Ф. Х., – закон постоянства массы при химических превращениях. В 1840 Г. И. Гессом был открыт закон постоянства сумм тепла при химических превращениях, также явившийся одним из фундаментальных законов Ф. Х. Существенный вклад в развитие Ф. Х. В середине 19 в. Был внесён П. Бертло и Х. Томсеном благодаря их фундаментальным термохимическим исследованиям, введению представлений о теплотах реакции как мере химического сродства реагирующих веществ, установлению связи между теплотами образования и составом веществ. Первую кафедру Ф. Х. Организовал в 1887 в Лейпцигском университете В.

Оствальд, он же основал первый физико-химический журнал. Выделение Ф. Х. В самостоятельную отрасль науки произошло лишь в конце 19 в. Этому способствовал общий рост разнообразных химических производств и создание химической промышленности, выдвинувшей множество проблем, для успешного разрешения которых было недостаточно эмпирических правил и знания качественных соотношений. Для развития Ф. Х. Во 2-й половине 19 и начале 20 вв. Характерно применение главным образом термодинамических методов, изучение макроскопических, т. Е. Непосредственно наблюдаемых, характеристик систем и процессов, использование представлений классической физики и классической химического строения теории (См. Химического строения теория) при исследовании связи свойств и строения молекул.

Окончательно устанавливается уравнение состояния для идеальных газов (Д. И. Менделеев, Б. Клапейрон). Разрабатываются приложения термодинамики к химическим и фазовым равновесиям (Дж. Гиббс, Я. Вант-Гофф, В. Нернст, А. Ле Шателье, Н. С. Курнаков, Г. Тамман), основы макроскопической («формальной») кинетики (К. Гульдберг, П. Вааге, Н. Н. Бекетов, Вант-Гофф), вводится представление об энергии активации реакций (С. Аррениус). Получают дальнейшее развитие представления о катализе, ведущие своё начало от М. Фарадея (См. Фарадей). Устанавливаются основные законы адсорбции (Гиббс). Развивается термодинамическая теория разбавленных растворов (Ф. Рауль, Вант-Гофф, Д. П. Коновалов). Создаётся теория электролитической диссоциации (Аррениус). Для гальванических элементов вводится понятие электродных потенциалов (Нернст).

Результаты исследований, достигнутые на этом этапе развития Ф. Х., внедряются в промышленность (синтез аммиака, разработка соляных месторождений, некоторые металлургические процессы, перегонка, ректификация и др.). Крупнейшие открытия естествознания в конце 19 и начале 20 вв. – открытие рентгеновских лучей, электрона, явления радиоактивности, развитие спектроскопии – создали предпосылки для нового этапа Ф. Х. Установление законов движения электронов в атомах и молекулах (законов квантовой механики (См. Квантовая механика)) привело к возникновению квантовой химии, что создало принципиально новые возможности теоретической трактовки химической связи, валентности, строения химических соединений. Главная особенность современной Ф.

Х., начало которой относят к 20-м гг. 20 в., – широкое применение разнообразных физических методов экспериментального исследования, стремление выяснить детальный молекулярный механизм химических реакций. Ф. Х. Даёт теоретические основы для исследований как в областях неорганической, органической и аналитической химии, так и в разработке химической технологии (См. Химическая технология). В 50–70-х гг. Наблюдается быстрое развитие многих разделов Ф. Х. И зарождение новых направлений, связанных с детальным изучением поведения молекул, ионов, радикалов при различных химических и физических процессах, в том числе под влиянием мощных энергетических воздействий (γ-излучение, потоки частиц больших энергий, лазерное излучение и др.).

Исследуются энергии диссоциации, ионизации и фотоионизации. Успешно изучаются реакции в электрических разрядах, процессы в низкотемпературной плазме (Плазмохимия), влияние поверхностных явлений на свойства твёрдых тел (Физико-химическая механика), развиваются Ф. Х. Полимеров, электрохимия газов и др. Научные учреждения. Научную работу по Ф. Х. В СССР проводят. Институты АН СССР – институт физической химии (ИФХ), институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (ИОНХ), институт химической физики (ИХФ), институт электрохимии (ИЭЛАН), институт химии (г. Горький), институт новых химических проблем (Черноголовка Московская область). Институты Дальневосточного и Уральского научных центров, Казанского и Кольского филиалов АН СССР – институт химии (г.

Владивосток), институт электрохимии (г. Свердловск), институт органической и физической химии им. А. Е. Арбузова (г. Казань). Институты Сибирского отделения АН СССР – институт катализа, институт химической кинетики и горения, институт физико-химических основ переработки минерального сырья. Исследования в области Ф. Х. Осуществляются также почти во всех химических институтах (См. Химические институты) АН союзных республик, а также в более чем 150 отраслевых институтах и их филиалах, например в Физико-химическом институте им. Л. Я. Карпова. Широко развёрнуты работы по Ф. Х. Также в институтах и университетах зарубежных стран. О периодических изданиях, в которых публикуются работы по Ф. Х., см. В ст. Химические журналы. Лит. Глесстон С., Теоретическая химия, пер.

С англ., М., 1950. Мелвин-Хьюз Э. А., Физическая химия, пер. С англ., кн. 1–2, М., 1962. Курс физической химии, 2 изд., т. 1–2, М., 1969–73. Соловьев Ю. И., Очерки по истории физической химии, М., 1964..