Fyzikální chemie
Fyzikální chemie využívá fyziku ke studiu chemických systémů. Studuje je na makroskopické, atomární, subatomární a částicové úrovni. Zabývá se pojmy jako pohyb, energie, síla, čas, termodynamika, kvantová chemie, statistická mechanika a dynamika.
Fyzikální chemie není totéž co chemická fyzika. Fyzikální chemie je většinou makroskopická nebo nadmolekulární věda. Většina pojmů fyzikální chemie se týká spíše objemových vlastností než samotné molekulární/atomové struktury. Patří mezi ně chemická rovnováha a koloidy.
Mezi vztahy, které se fyzikální chemie snaží vyřešit, patří:
Historie
Termín "fyzikální chemie" poprvé použil Michail Lomonosov v roce 1752. Přednesl studentům Petrohradské univerzity přednáškový kurz s názvem "Kurz pravé fyzikální chemie" (rusky: "Курс истинной физической химии").
Moderní fyzikální chemie se rozvíjela v 60. až 80. letech 19. století díky pracím o chemické termodynamice, elektrolytech v roztocích, chemické kinetice a dalších oborech. V roce 1876 napsal Josiah Willard Gibbs článek s názvem On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (O rovnováze heterogenních látek). Tento článek zavedl mnoho hlavních částí fyzikální chemie, jako je Gibbsova energie, chemické potenciály, Gibbsovo fázové pravidlo. Mezi další významné objevy patří práce Heike Kamerlingh Onnesové o entalpii a makromolekulárních procesech.
Prvním vědeckým časopisem o fyzikální chemii byl německý časopis Zeitschrift für Physikalische Chemie. V roce 1887 jej založili Wilhelm Ostwald a Jacobus Henricus van 't Hoff. Tito dva chemici a Svante August Arrhenius byli předními muži fyzikální chemie na konci 19. a na počátku 20. století. Všichni tři získali Nobelovu cenu za chemii.
Důležité objevy byly učiněny ve 20. století. Patří mezi ně aplikace statistické mechaniky na chemické systémy a práce Irvinga Langmuira o koloidech a povrchové chemii. Ve 30. letech 20. století Linus Pauling a další použili kvantovou mechaniku k rozvoji kvantové chemie. Chemické teorie se rozvíjely spolu s novými experimentálními objevy. Ve 20. století začaly vznikat nové formy spektroskopie, včetně: infračervené spektroskopie, mikrovlnné spektroskopie, EPR spektroskopie a NMR spektroskopie.
Fyzikální chemie se zlepšila také díky objevům v jaderné chemii, zejména v oblasti separace izotopů. K tomu došlo v době před druhou světovou válkou a během ní. Chemici objevili důležité skutečnosti v astrochemii.
Fragment rukopisu M. Lomonosova "Fyzikální chemie" (1752)
Časopisy
Tyto časopisy se zabývají fyzikální chemií:
- Zeitschrift für Physikalische Chemie (1887)
- Journal of Physical Chemistry A (od roku 1896 jako Journal of Physical Chemistry, přejmenován v roce 1997)
- Physical Chemistry Chemical Physics (od roku 1999, dříve Faraday Transactions s historií sahající až do roku 1905)
- Makromolekulární chemie a fyzika (1947)
- Annual Review of Physical Chemistry (1950)
- Molekulární fyzika (časopis)|Molekulární fyzika (1957)
- Časopis 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, sloučené dopisy dříve publikované v samostatných časopisech)
Historickým časopisem, který se zabýval chemií i fyzikou, byl Annales de chimie et de physique. Začal vycházet v roce 1789 a pod tímto názvem vycházel v letech 1815-1914.
Odvětví a související témata
- Termochemie
- Chemická kinetika
- Kvantová chemie
- Elektrochemie
- Fotochemie
- Chemie povrchu
- Chemie pevných látek
- Spektroskopie
- Biofyzikální chemie
- Věda o materiálech
- Fyzikální organická chemie
- Mikromeritiky
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to fyzikální chemie?
Odpověď: Fyzikální chemie je vědní obor, který využívá fyziku ke studiu chemických systémů na makroskopické, atomové, subatomární a částicové úrovni.
Otázka: Jak se fyzikální chemie liší od chemické fyziky?
Odpověď: Ačkoli oba obory využívají fyziku ke studiu chemických systémů, fyzikální chemie se více zaměřuje na makroskopické nebo nadmolekulární vědy a objemové vlastnosti než na samotnou molekulární/atomovou strukturu.
Otázka: Jaké pojmy se studují ve fyzikální chemii?
Odpověď: Fyzikální chemie se zabývá pojmy jako pohyb, energie, síla, čas, termodynamika, kvantová chemie, statistická mechanika a dynamika.
Otázka: Jaké typy vztahů se fyzikální chemie snaží vyřešit?
Odpověď: Fyzikální chemie se snaží vyřešit účinky věcí, jako je chemická rovnováha a koloidy.
Otázka: Zaměřuje se fyzikální chemie na molekulární/atomovou strukturu?
Odpověď: Ne; i když se může zabývat molekulární/atomovou strukturou, pokud je to nezbytné pro pochopení určitých jevů, většina jejích pojmů se týká spíše objemových vlastností než jednotlivých molekul nebo atomů.
Otázka: Jaký typ vědy je fyzikální chemie?
Odpověď: Fyzikální chemie je většinou makroskopická nebo nadmolekulární věda.