Szerkesztő:Vitorla/piszkozat/fizikai kémia

fizikai kémia <gör.–lat.+lat.>: a kémiai tudományok egyik ága, amely az atomok és molekulák szerkezetét, azok halmazaiban beálló egyensúlyokat és folyamatokat tanulmányozza. A kémiai rendszerek sajátságait az őket felépítő atomok és molekulák szerkezete, illetve a rendszerek hőmérséklete, nyomása, az elektromos térerősség és egyéb fizikai jellemzők határozzák meg. A fizikai kémia fő feladata ezen fizikai jellemzők és a kémiai rendszerek viselkedése közötti kapcsolat felderítése és leírása.

A klasszikus értelemben vett fizikai kémia magában foglal egy sor, ma már önállónak tekinthető tudományágat (pl. kémiai termodinamika, reakciókinetika, elektrokémia, kolloidkémia, kvantumkémia, fotokémia, sugárhatás-kémia stb.). Egyre nagyobb jelentőségű a szerves anyagok fizikai kémiája, amelynek központi kérdése a molekula szerkezete és reakcióképessége közötti kapcsolat felderítése. A fizikai kémiának fontos szerepe van a biológiai és az orvostudományi kérdések megoldásában, és a fizikai kémia képezi a kémiai technológiai folyamatok elméleti alapját is.

E tudományág kb. a 19. sz. első évtizedeiben alakult ki, de csak a század második felében vált önállóvá, amikor W. F. Ostwald és J. H. van’t Hoff 1887-ben megalapította a Zeitschrift für physikalische Chemie c. folyóiratot. A fizikai kémia e korszakát a termodinamikának a kémiai rendszerekre való alkalmazása jellemezte. Ez többek között lehetővé tette az egyensúlyi feltételek és folyamatok, illetve a kémiai reakciók irányának a megállapítását és a folyamatokat kísérő hőjelenségek kiszámítását. E téren nagy érdemeket szerzett J. W. Gibbs, W. F. Ostwald, van’t Hoff és W. Nernst.

A fizikai kémia fejlődését és fogalmainak tisztázását nagymértékben elősegítette a J. C. Maxwell, L. Boltzmann és M. Planck közreműködésével kidolgozott statisztikus termodinamika, amely a nagyszámú részecske viselkedésének leírásával jut el a termodinamikai összefüggésekhez.

A fizikai kémia második korszakának kezdete a 20. sz. első évtizedeire tehető, amikor az atomok és molekulák szerkezetére vonatkozó ismeretek elmélyültek. A kvantumelmélet, megdöntve a molekuláris és atomi változások terén a folytonosság elvét, a kvantumkémia kialakulásához vezetett. Ennek eredményeként az anyagszerkezet, a kémiai kötés és a kémiai reakciómechanizmus egyes kérdései elméleti számítások útján megoldhatók (W. K. Heisenberg, E. Schrödinger, W. Pauli). E korszakban a fizikai kémia fő törekvése a kémiai történések részletes, molekuláris mélységének feltárása.

Irodalom:

P. W. Atkins: Fizikai kémia I-III., Nemzeti Tankönyvkiadó, 2002

I. Egyensúly - NT-42474/I/1, 360 oldal, ISBN: 9631933148

II. Szerkezet - NT-42474/II/1, 896 oldal, ISBN: 963192145X

III. Változás - NT-42474/III/1, 1172 oldal, ISBN: 9631932826