Fizica și chimia Microworld

Pagina 30 din 35

Istoria interacțiunii de chimie și fizică este plină de exemple de schimb reciproc de idei, obiecte și metode de cercetare. La diferite etape ale fizicii sale de dezvoltare „furnizat“ conceptele de chimie și concepte teoretice care au avut un efect profund asupra dezvoltării chimiei. În acest caz, cu atât mai mult a devenit studii chimice complicate, cu atât mai mult echipament și metode de calcul fizice penetrat chimie. Dezvoltarea științei moderne a confirmat legătura profundă între fizică și chimie. Ele sunt legate de naștere. Această conexiune este genetică, adică formarea atomilor elementelor chimice și conectarea lor în molecule de substanță a avut loc într-un anumit stadiu de dezvoltare a lumii anorganice. De asemenea, această comunicare se bazează pe generalitatea structurii tipurilor specifice de materie, inclusiv substanțe moleculare care constau în cele din urmă din aceleași elemente chimice, atomii și particulele elementare. Procesele chimice se bazează pe interacțiunea electromagnetică, a studiat fizica. Pe baza legii periodice se face acum progrese nu numai în chimie, dar și în fizică nucleară, care a apărut la intersecția de chimie izotop și chimie radiații.

Fizică și chimie studiu aproape aceleași obiecte, dar fiecare știință vede subiectul său în studiul acestor obiecte. Astfel, molecula este un obiect pentru a studia nu numai chimie, dar fizica moleculara. Chimia este o studiază din punctul de vedere al legilor formării, structura, proprietățile chimice, relațiile, condițiile sale de disociere în atomii săi constituenți. Fizica Moleculara studiază comportamentul masei de molecule care face fenomene termice, diferite stări de agregare, tranziții de la un gaz la o fază lichidă și solidă și înapoi, - proprietăți care nu sunt asociate cu modificări ale structurii moleculare și structura lor chimică internă.

Care însoțește fiecare reacție chimică de mișcare mecanică reactivi cu greutate moleculară, separarea sau absorbția căldurii datorate ruperii sau formarea de noi legături în moleculele este, de asemenea, în mod clar demonstrează relația strânsă a fenomenelor chimice și fizice. Astfel, energia proceselor chimice este strâns legată de legile termodinamicii. Reacțiile chimice cu eliberare de energie (de obicei sub formă de căldură și lumină) sunt numite reacții exotermice. Există, de asemenea, reacții endoterme apar cu absorbție a energiei. Toate acestea nu contrazice legile termodinamicii: în cazul energiei de ardere este eliberată în același timp, cu o scădere a energiei interne a sistemului.
În reacții endoterme crește energia internă a sistemului datorită fluxului termic. Măsurarea cantității de energie eliberată în timpul reacției (Entalpia standard de formare), este posibil să se judece variația energiei interne a sistemului. Se măsoară în kJ per mol (kJ / mol). Un caz special al primei legi a termodinamicii este legea Hess. Aceasta precizează că căldura de reacție depinde doar de starea inițială și finală a materialului și nu depinde etapele procesului intermediare. legea lui Hess ne permite să calculeze căldura de reacție în cazurile în care măsurarea directă nu este fezabilă pentru orice motiv.

Odată cu apariția teoriei relativității, mecanica cuantică și predarea particulelor elementare a relevat conexiune chiar mai profundă între fizică și chimie. Sa constatat că cheia pentru înțelegerea proprietăților compușilor chimici, mecanismul de conversie a substanțelor constă în structura atomilor în procesele cuantice particule elementare, și în special cochilia de electroni exterior. Că fizica modernă a decis strălucit astfel probleme de chimie ca natura bonding chimice, în special în structura chimică a moleculelor de compuși organici și anorganici, etc.

Ea are originea și se dezvoltă cu succes chimie fizică la intersecția fizicii și chimiei - o tendință relativ nouă, care sa conturat la sfârșitul secolului al XIX-lea. ca urmare a unor încercări reușite de studiu tive coli a proprietăților fizice ale substanțelor chimice și a amestecurilor, o explicație teoretică a structurilor moleculare. bază experimentală și teoretică pentru aceasta a fost opera DI Mendeleev (de deschidere a legii periodice), J. van't Hoff (procese termodinamice Namik-chimice), S. Arrhenius (teoria disocierii electrolitice), etc. Subiectul studiului a devenit întrebări teoretice privind structura moleculară și proprietățile compușilor chimici, procese de conversie substanță în legătură cu mutual-obuslov lene proprietățile lor fizice, condițiile de reacții chimice, și face yuschiesya în care fenomenele fizice.

În prima jumătate a secolului XX. la intersecția dintre chimie și fizică a unor noi sectiuni (mecanica cuantică, teoria electronică a atomilor și moleculelor) se produce Frontier Science, care a devenit cunoscută sub numele de fizica chimica. Se aplică pe scară largă metode teoretice și experimentale la studiul structurii fizicii moderne a elementelor chimice și compuși, precum și pentru a studia mecanismul reacțiilor chimice. fizica chimica studiaza formele subatomice ale mișcării relației și inter-schimburi chimice și.

În interiorul chimiei fizice până în prezent iasă în evidență și este format ca secțiuni separate, are propriile sale metode și obiecte de studiu, electrochimie, teoria soluțiilor, fotochimie, cristal speciale. La începutul secolului XX,. o știință auto parcare Tel'nykh remarcat, de asemenea, cultivate în interiorul chimiei fizice a chimiei coloidale. Începând cu a doua jumătate a secolului XX. în legătură cu dezvoltarea intensivă a problemelor de putere nucleară acolo și a luat o mare dezvoltare cea mai nouă ramură a chimiei fizice - de înaltă Chimie Energie: Radiații Chimie, studiind reacțiile care au loc sub influența radiațiilor ionizante și izotop chimie.

În general, chimia fizică este acum considerată ca fiind cea mai cuprinzătoare fundamentul teoretic generală a întregii chimiei. Multe dintre teoria sa sunt de o mare importanță pentru dezvoltarea atât chimiei anorganice și organice. Odată cu apariția chimiei fizice substanță studiu a fost realizat nu numai prin metode chimice convenționale de cercetare, nu numai în ceea ce privește compoziția și proprietățile sale, dar și de structura, termodinamica și cinetica procesului chimic. De asemenea, să ia în considerare legătura de oțel și dependența procesului chimic, de efectele fenomenelor inerente altor forme de mișcare a materiei (efecte de lumină de lumină și expunerea la radiații, căldură și, etc.).

Astfel, în chimie XX. Se pare că noi ca o cunoaștere sistem foarte diversă și extinsă, care este în curs de dezvoltare intensivă.