ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделы физической химии. Методы исследования из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" К важнейшим проблемам науки, развитие которых является необходимым условием технического прогресса, относится исследование химических процессов физической химии принадлежит ведущая роль в развитии этой научной проблемы. [c.17] Классификация наук основана на классификации форм движения материи и их взаимосвязи и различии. Поэтому для того, чтобы наметить границы физической химии с рядом разделов физики и химии, следует рассмотреть связь и различие между химической и физической формами движения. [c.17] Более сложные реакции с участием нескольких (обычно двух) молекул можно рассматривать как соединение двух молекул при их столкновении в непрочный и короткоживущий комплекс (так называемый активный комплекс) и быстро наступающее разрушение этого комплекса на новые молекулы, так как этот комплекс при внутренних колебаниях оказывается неустойчивым по определенным связям. [c.17] Таким образом, элементарный химический акт является особой, критической точкой колебательного движения молекул. Последнее само по себе не может считаться химическим движением, однако оно является основой для первичных химических процессов. [c.17] Выше намечены кратко и в самых общих чертах взаимные отношения химической формы движения с двумя физическими фермами движения. Очевидно имеются такие же связи химического процесса с излучением (движение электромагнитного поля), с ионизацией атомов и молекул (электрохимия) и т. д. [c.18] Таким образохм, всякое реальное движение материи сложно и едино и разделение его на отдельные формы движения относительно и условно. Поэтому и границы всякой науки, отделяющие, ее от других наук, всегда в значительной мере условны. Тем более трудно определить границы между такой наукой, как физическая химия, которая находится между физикой и химией, и различными разделами физики и химии. Эти границы могут быть проведены лишь приблизительно. Так же обстоит дело с подразделением физической химии на отдельные основные разделы (нередко рассматриваемые как отдельные науки), перечисление и краткая характеристика которых приводятся ниже. [c.18] Строение вещества. Этот раздел включает в себя строение атомов, строение молекул и учение об агрегатных состояниях. [c.18] Учение о строении атомов имеет большее отношение к физике, чем к физической химии. Это учение является основой для изучения строения молекул. [c.18] В учении о строении молекул исследуются геометрия молекул, внутримолекулярные движения и силы, связывающие атомы в молекуле. В экспериментальных исследованиях строения молекул наибольшее применение получил метод молекулярной спектроскопии (включая радиоспектроскопию), широко используются также электрические, рентгенографические, магнитные и другие методы. [c.18] В учении об агрегатных состояниях рассматриваются взаимодействия молекул в газах, жидкостях и кристаллах, а также свой-С1ва веществ в различных агрегатных состояниях. Этот очень важный для физической химии раздел науки может считаться частью физики (молекулярная физика). [c.18] Весь раздел о строении вещества может рассматриваться также как часть физики, d Химическая термодинамика. В этом разделе на основе законов общей термодинамики излагаются законы химического равновесия и учение о фазовых равновесиях, которое вбычно называют правилом фаз. Частью химической термодинамики является термохимия, в которой рассматриваются тепловые эффекты Химических реакций. [c.18] Решение этой задачи требует построения общей теории взаимодействия разнородных молекул, т. е. рещения основной задачи молекулярной физики. Для развития общей теории и частных обобщений изучаются молекулярная структура растворов и различные их свойства в зависимости от состава. В нашем курсе основное внимание будет уделено термодинамическим свойствам растворов. [c.19] В системах, где поверхности раздела между жидкими, твердыми и газообразными фазами сильно развиты (коллоидные растворы, эмульсии, туманы, дымы), свойства поверхностных слоев приобретают основное значение и определяют многие своеобразные свойства всей системы в целом. Такие микрогетерогенные системы изучаются коллоидной химией, которая является крупным самостоятельным разделом физической химии и самостоятельной учебной дисциплиной в химических высших учебных заведениях. В настоящем курсе коллоидная химия не рассматривается. [c.19] Химическая кинетика и катализ. Изучается скорость химических реакций, зависимость скорости реакции от внешних условий (давление, температура, электрический разряд и др.), связь скорости реакции со строением и энергетическими состояниями молекул, влияние на скорость реакции веществ, не участвующих в стехиометрическом уравнении реакции катализ). [c.19] Следует еще раз подчеркнуть тесную взаимосвязь различных отделов физической химии. При исследовании любого явления приходится использовать арсенал представлений, теорий и методов исследования многих разделов физической химии (а нередко и других наук). Лишь при начальном знакомстве с физической химией можно в учебных целях распределить материал по указанным разделам. [c.20] Методы физико-химического исследования. Основные методы физической химии, естественно, являются методами физики и химии. Это — прежде всего экспериментальный метод — исследование зависимости свойств веществ от внешних условий и экспериментальное изучение законов протекания химических реакций во времени и законов химического равновесия. [c.20] Теоретическое осмысливание экспериментального материала и создание стройной системы знаний свойств веществ и законов химических реакций основано на следующих методах теоретической физики. [c.20] Квантово-механический метод (в частности, метод волновой механики), лежащий в основе учения о строении и свойствах отдельных атомов и молекул и взаимодействии их между собой. Факты, относящиеся к свойствам отдельных молекул, получаются, главным образом, с помощью экспериментальных оптических методов. [c.20] Метод статистической физики, дающий возможность рассчитать свойства вещества, состоящего из множества молекул [ макроскопические свойства), на основании сведений о свойствах отдельных молекул. [c.20] Термодинамический метод, позволяющий количе-ственно связывать различные свойства вещества ( макроскопические свойства) и рассчитывать одни из этих свойств на основании опытных величин других свойств. [c.20] Вернуться к основной статье