ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
наука,
объясняющая хим. явления и устанавливающая их закономерности на основе
общих принципов физики. Гл. разделами Ф. х. являются: термодинамика
химическая, кинетика химическая, учения о катализе, поверхностных явлениях,
растворах, 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, электрохимию, фотохимию, кристаллохимию,
радиационную химию, физико-химический анализ и др.
Название науки Ф. х., её
предмет и задачи были впервые сформулированы М. В. Ломоносовым, к-рый
в 1752-53 читал для студентов курс "Введение в истинную физическую химию".
Им был установлен один из осн. законов, на к-ром базируется Ф. х.,- закон
постоянства массы при хим. превращениях. В 1840 Г. И. Гессом был
открыт закон постоянства сумм тепла при хим. превращениях, также явившийся
одним из фундаментальных законов Ф. х. Существенный вклад в развитие Ф.
х. в сер. 19 в. был внесён П. Бертло и X. Томсеном благодаря
их фундаментальным термохим. исследованиям, введению представлений о теплотах
реакций как мере хим. сродства реагирующих веществ, установлению связи
между теплотами образования и составом веществ. Первую кафедру Ф. х. организовал
в 1887 в Лейпцигском ун-те В.
Оствальд, он же основал первый физико-хим.
журнал.
Выделение Ф. х. в самостоятельную
отрасль науки произошло лишь в кон. 19 в. Этому способствовал общий рост
разнообразных хим. производств и создание хим. пром-сти, выдвинувшей множество
проблем, для успешного разрешения к-рых было недостаточно эмпирич. правил
и знания качественных соотношений.
Для развития Ф. х. во 2-й
пол. 19 и нач. 20 вв. характерно применение гл. обр. термодинамич. методов,
изучение макроскопических, т. е. непосредственно наблюдаемых, характеристик
систем и процессов, использование представлений классич. физики и классич.
химического
строения теории при исследовании связи свойств и строения молекул.
Окончательно устанавливается ур-ние состояния для идеальных газов (Д. И.
Менделеев,
Б. Клапейрон). Разрабатываются приложения термодинамики к хим.
и фазовым равновесиям (Дж. Гиббс, Я. Вант-Гофф,
В.
Нернст,
А. Ле Шателье, Н. С. Курнаков, Г. Тамман),
основы
макроскопич. ("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.
Устанавливаются осн.
законы адсорбции (Гиббс). Развивается термодинамич. теория разбавленных
растворов (Ф. Рауль, Вант-Гофф, Д. П. Коновалов).
Создаётся
теория электролитич. диссоциации (Аррениус). Для гальванич. элементов вводится
понятие электродных потенциалов (Нернст).
Результаты исследований,
достигнутые на этом этапе развития Ф. х., внедряются в пром-сть (синтез
аммиака, разработка соляных месторождений, нек-рые ме-таллургич. процессы,
перегонка, ректификация и др.).
Крупнейшие открытия естествознания
в кон. 19 и нач. 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) привело к возникновению квантовой химии,
что создало принципиально новые возможности теоретич. трактовки хим. связи,
валентности, строения хим. соединений.
Гл. особенность современной
Ф. х., начало к-рой относят к 20-м гг. 20 в.,- широкое применение разнообразных
физ. методов экспериментального исследования, стремление выяснить детальный
молекулярный механизм хим. реакций. Ф. х. даёт теоретич. основы для исследований
как в областях неорганич., органич. и аналитич. химии, так и в разработке
химической
технологии. 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 хим. и физ. процессах, в т. ч.
под влиянием мощных энергетич. воздействий (у-излучение, потоки частиц
больших энергий, лазерное излучение и др.). Исследуются энергии диссоциации,
ионизации и фотоиониза ции.
Успешно изучаются реакции в электрич. 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. Науч.
работу по Ф. х. в СССР проводят: ин-ты АН СССР - Ин-т физич. химии (ИФХ),
Ин-т общей и неорганич. химии им. Н. С. Курнакова (ИОНХ), Ин-т химич. физики
(ИХФ), Ин-т электрохимии (ИЭЛАН), Ин-т химии (г. Горький), Ин-т новых химич.
проблем (Черноголовка Моск. обл.); ин-ты Дальневосточного и Уральского
науч. центров, Казанского и Кольского филиалов АН СССР - Ин-т химии (г.
Владивосток), Ин-т электрохимии (г. Свердловск), Ин-т органич. и физич.
химии им. А. Е. Арбузова (г. Казань); ин-ты Сиб. отделения АН СССР- Ин-т
катализа, Ин-т хим. кинетики и горения, Ин-т физико-хим. основ переработки
минерального сырья. Исследования в области Ф. х. осуществляются также почти
во всех химических институтах АН союзных республик, а также в более
чем 150 отраслевых ин-тах и их филиалах, напр. в Физико-химич. ин-те им.
Л. Я. Карпова. Широко развёрнуты работы по Ф. х. также в ин-тах и ун-тах
зарубежных стран.
О периодич. изданиях, в к-рых
публикуются работы по Ф. х., см. в ст. Химические журналы.
Лит.: Глесстон С.,
Теоретическая химия, пер. с англ., М., 1950; Мелвин-Xьюз 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.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я