Chemia fizyczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Chemia fizyczna jest nauką zajmującą się badaniem zjawisk makroskopowych, atomowych, subatomowych i międzycząsteczkowych w układach chemicznych uwzględniając prawa i pojęcia fizyki. Stosuje się zasady i pojęcia fizyki, takie jak ruch, energia, siła, czas, termodynamika, chemię kwantową, mechanikę statystyczną, dynamikę i równowagę.
Chemia fizyczna, w odróżnieniu od fizyki chemicznej, jest głównie (ale nie zawsze) nauką makroskopową lub struktur makrocząsteczkowych, jako że większość zasad chemii fizycznej ma swoje podłoże na założeniach związanych z masą, niż ze strukturami cząsteczkowymi lub subatomowymi. Przykładem jest równowaga chemiczna czy koloidy.

Chemia teoretyczna to dział chemii zaliczany do chemii fizycznej, zajmujący się zagadnieniami związanymi z wiedzą chemiczną od strony teoretycznej, tj. bez wykonywania eksperymentów na stole laboratoryjnym. Nie znaczy to jednak, że chemia teoretyczna ignoruje wyniki eksperymentalne - zazwyczaj stara się jednak z lepszym lub gorszym skutkiem wyjaśniać te wyniki i przewidywać efekty przyszłych eksperymentów.Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.

Zależnościami, na które chemia fizyczna stara się znaleźć odpowiedzi są między innymi:

  • Siły międzycząsteczkowe, które wpływają na właściwości fizyczne materiałów (plastyczność, wytrzymałość na rozciąganie, napięcie powierzchniowe w cieczach);
  • Kinetyka reakcji i szybkość reakcji,
  • Tożsamość jonów i przewodność elektryczna materiałów,
  • Chemia powierzchni i elektrochemia membran,
  • Oddziaływanie jednego ciała na drugie w zakresie ilości ciepła i pracy (termodynamika),
  • Transfer ciepła pomiędzy układem chemicznym a jego otoczeniem podczas zmiany fazy lub reakcji chemicznej mającej miejsce (termochemia),
  • Badanie własności koligatywnych rodzajów cząstek znajdujących się w roztworze,
  • Liczba faz, liczba składowych i stopni swobody (lub wariancji) może być związana z inną fazą (reguła faz),
  • Reakcje ogniw elektrochemicznych.
  • Uzyskane przez chemię fizyczną reguły, wzajemne powiązania oraz ich ilościowe przedstawienia stanowią bazę chemicznej analizy instrumentalnej (aparaturowej), metod laboratoryjnych oraz chemii stosowanej – technologii i inżynierii chemicznej.

    Konduktancja (przewodność elektryczna) jest odwrotnością rezystancji. Jest więc miarą podatności elementu na przepływ prądu elektrycznego.Czas – skalarna (w klasycznym ujęciu) wielkość fizyczna określająca kolejność zdarzeń oraz odstępy między zdarzeniami zachodzącymi w tym samym miejscu. Pojęcie to było również przedmiotem rozważań filozoficznych.

    Początki tego działu chemii sięgają XVIII wieku i są związane z niezależnym podaniem prawa zachowania masy przez Michała W. Łomonosowa (1748) i Antoniego L. de Lavoisiera (1777). Łomonosow jest też uważany za twórcę określenia chemia fizyczna.

    Działy chemii fizycznej[ | edytuj kod]

  • Chemia budowy cząsteczek
  • Chemia przemian fazowych
  • Termodynamika chemiczna
  • Kinetyka chemiczna
  • Kataliza chemiczna
  • Elektrochemia
  • Fotochemia
  • Fonochemia
  • Magnetochemia
  • Chemia radiacyjna
  • Chemia koloidowa
  • Chemia kwantowa
  • Chemia teoretyczna
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Nowa encyklopedia powszechna PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, W-wa 1997, t. 6. str. 691
    Katalizator – substancja chemiczna, która dodana do układu powoduje zmianę ścieżki kinetycznej reakcji chemicznej, na taką, która ma niższą energię aktywacji, czego efektem jest wzrost szybkości reakcji chemicznej. W trakcie procesów z udziałem katalizatora reakcja chemiczna przebiega drogą o energii mniejszej w stosunku do reakcji bez udziału katalizatora. Dzieje się tak, ponieważ w trakcie reakcji powstaje dodatkowy kompleks przejściowy katalizator-substrat, który ulega reakcji w wyniku dostarczenia mniejszej ilości energii niż dla reakcji bez udziału katalizatora.Termodynamika chemiczna – dział chemii fizycznej, stosujący zasady termodynamiki do badań reakcji chemicznych i procesów fizykochemicznych, wykorzystujący fenomenologiczne pojęcia potencjału chemicznego i aktywności składników układu w celu określania kierunku przemian, zmierzających do stanu termodynamicznej równowagi, oraz energetycznych efektów tych przemian – ilości energii, wymienianej między badanym układem i jego otoczeniem (ciepło i praca). Termodynamika chemiczna jest teoretyczną podstawą technologii i inżynierii chemicznej, dotyczy też tzw. procesów nieodwracalnych, przebiegających w układach otwartych termodynamicznie, w skali molekularnej (np. energetyka procesów życiowych) lub w skali kosmicznej (np. struktury dyssypatywne we Wszechświecie).




    Warto wiedzieć że... beta

    Ciepło w fizyce – jeden z dwóch, obok pracy, sposobów przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów).
    Termochemia - dział chemii zajmujący się efektami energetycznymi (cieplnymi) reakcji chemicznych, ich zależnością od warunków fizycznych oraz wymianą energii pomiędzy układem i otoczeniem.
    Układ chemiczny jest to układ termodynamiczny składający się z substancji chemicznych (związków, wolnych pierwiastków, jonów), który w zależności od sytuacji może być definiowany w różny sposób:
    Membrana (GC) – krążek z elastycznego materiału, elastyczna przepona, oddzielająca wnętrze dozownika chromatografu gazowego od otoczenia, umożliwiająca wielokrotne przekłuwanie igłą strzykawki chromatograficznej w czasie iniekcji analizowanych próbek.
    Wariancja to w statystyce klasyczna miara zmienności. Intuicyjnie utożsamiana ze zróżnicowaniem zbiorowości; jest średnią arytmetyczną kwadratów odchyleń (różnic) poszczególnych wartości cechy od wartości oczekiwanej.
    Energia gr. ενεργεια (energeia) – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii) jako jego zdolność do wykonania pracy.
    Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

    Reklama