Физика и химия на микросвят

Страница 30 от 35

История на взаимодействие на химията и физиката е пълна с примери за взаимен обмен на идеи, обекти и методи на изследване. На различни етапи от своето развитие физика "доставен" концепциите на химията и теоретични концепции, които са оказали силно влияние върху развитието на химията. В този случай, толкова повече той се превръща сложни химични изследвания, толкова по-оборудване и методи за изчисляване на физически проникнали в химията. Развитието на съвременната наука потвърждава дълбоката връзка между физика и химия. Те са свързани с раждането. Тази връзка е генетична, т.е. образуване на атоми на химични елементи и тяхната връзка в молекули вещество настъпили в определен етап на развитие на неорганична света. Също така, това съобщение се основава на сходството на структурата на специфичните видове материали, включително молекулни вещества, състоящи се евентуално на същите химични елементи, атомите и елементарните частици. Химическите методи се основават на електромагнитното взаимодействие, проучени физика. Въз основа на периодичния закон вече е постигнат напредък не само в областта на химията, но и в областта на ядрената физика, която се появи на кръстопътя на изотоп химия и радиация химия.

Физика и химия проучване почти същите предмети, но всяка наука вижда предмет му в изследването на тези обекти. По този начин, молекулата е обект на изследване не само химията, но молекулно физика. Химия е това изследване от гледна точка на законите на образуване, структурата, химичните свойства, отношения, условията за неговото разпадане на съставните атоми на. Молекулна физика изследва поведението на масата на молекули, които прави термични явления, различни агрегация състояния, преходи от газ към течност и твърда фаза и обратно, - свойства не са свързани с промени в молекулна структура и вътрешната си химична структура.

Придружаващ всяка химическа реакция механично движение молекулно тегло реагенти, разделяне или поглъщане на топлина поради разкъсване или образуването на нови връзки в молекулите е също ясно показва тясната връзка на химични и физични феномени. По този начин, енергията на химични процеси, е тясно свързана със законите на термодинамиката. Химични реакции с освобождаване на енергия (обикновено под формата на топлина и светлина) се наричат ​​екзотермични реакции. Има и ендотермични реакции възникват с поглъщане на енергия. Всичко това не противоречи на законите на термодинамиката: в случай на горивната енергия се освобождава в същото време с намаляване на вътрешната енергия на системата.
В ендотермични реакции се увеличава вътрешната енергия на системата поради топлинен поток. Измерване на количеството енергия, освободена по време на реакцията (топлинен ефект), е възможно да се прецени промяната на вътрешната енергия на системата. Тя се измерва в килоджаули на мол (килоджаул / мол). Специален случай на първия закон на термодинамиката е законът на Хес. В него се посочва, че топлината от реакцията зависи само от началното и крайното състояние на материала и не зависи от етапа на междинните процеси. закон на Хес ни позволява да се изчисли на топлината от реакцията в случаите, когато пряко измерване не е възможно по някаква причина.

С появата на теорията на относителността, квантовата механика и учението на елементарни частици разкрива още по-дълбоко връзка между физика и химия. Установено е, че ключът за разбирането на свойствата на химически съединения, механизмът за превръщане на веществата е в структурата на атома в квантовата-механични процеси неговите елементарни частици, и по-специално неговата външна електрони обвивка. Това съвременната физика брилянтно решава такива проблеми химия като естеството на химично свързване, особено химичната структура на молекулите на органични и неорганични съединения, и т.н.

Тя възниква и се развива успешно физикохимия в пресечната точка на физиката и химията - една сравнително нова тенденция, която се оформя в края на XIX век. в резултат на успешните опити коли тива изследване на физичните свойства на химични вещества и смеси, теоретично обяснение на молекулни структури. Експериментална и теоретична основа за това е работата на DI Менделеев (отваряне периодично практика), J. Van't Hoff (термодинамичен Намик-химични процеси), S. Арениус (теория на електролитна дисоциация) и т.н. Обект на изследването става теоретични въпроси относно структурата и свойствата на молекули на химични съединения, процеси на трансформация на материята във връзка с взаимно obuslov леността на техните физични свойства, условията на химични реакции и извършване-yuschiesya с физични феномени.

През първата половина на ХХ век. на кръстопътя на химия и физика на нови секции (квантовата механика, електронно теория на атоми и молекули) се появява Frontier Science, която става известна като химически физика. Той се прилага широко теоретични и експериментални методи за изследване на съвременната физика структура на химични елементи и съединения, както и за изучаване на механизма на химични реакции. Химическа физика изучава връзка и между промяна химически и елементарните форми на движение.

Във вътрешността на физикохимията към днешна дата се открояват и тя се формира като отделни секции, има свои собствени специални методи и обекти на изследване, електрохимия, теорията на решения, фотохимия, кристал. В началото на ХХ век. самостоятелен паркинг Tel'nykh наука открои също отглежда във вътрешността на физикохимията колоидна химия. От втората половина на ХХ век. във връзка с интензивното развитие на проблемите на ядрената енергия там и имам голямо развитие най-новият клон на физикохимията - High Energy химия: Радиационна химия, изучаване реакции, възникващи под влияние на йонизиращите лъчения и изотоп химия.

Като цяло, физикохимия днес е смятана за най-обширната обща теоретична основа на цялата химия. Много от неговата теория са от голямо значение за развитието на двете неорганична и органична химия. С появата на физически химия проучване вещество се извършва не само чрез конвенционални химични методи на изследване, не само по отношение на своя състав и свойства, но също така и от структурата, термодинамиката и кинетиката на химически процес. Също така да се вземе предвид връзката стомана и зависимостта на химичния процес, от влиянието на явленията, свързани с други форми на движение на материята (светлина и излагане на радиация, топлина и светлинни ефекти и т.н.).

Така, в Chemistry XX. Струва ни като една много разнообразна и обширни познания система, която е в процес на интензивно развитие.