Fysikalisk kemi | använder fysik för att studera kemiska system
Fysikalisk kemi använder fysik för att studera kemiska system. De studeras på makroskopisk, atomär, subatomär och partikulär nivå. Man tittar på begrepp som rörelse, energi, kraft, tid, termodynamik, kvantkemi, statistisk mekanik och dynamik.
Fysikalisk kemi är inte samma sak som kemisk fysik. Fysikalisk kemi är oftast en makroskopisk eller supramolekylär vetenskap. Majoriteten av begreppen inom fysikalisk kemi avser egenskaper i stora mängder snarare än enbart molekylär/atomär struktur. Dessa omfattar kemisk jämvikt och kolloider.
Några av de förhållanden som den fysiska kemin försöker lösa är effekterna av:
Historia
Termen "fysikalisk kemi" användes för första gången av Michail Lomonosov 1752. Han gav en föreläsningskurs med titeln "A Course in True Physical Chemistry" (ryska: "Курс истинной физической химии") till studenterna vid universitetet i Petersburg.
Den moderna fysikaliska kemin utvecklades under 1860-1880-talen med arbete om kemisk termodynamik, elektrolyter i lösningar, kemisk kinetik och andra ämnen. År 1876 skrev Josiah Willard Gibbs en artikel med titeln On the Equilibrium of Heterogeneous Substances. I denna artikel introducerades många av de viktigaste delarna av fysikalisk kemi, t.ex. Gibbs energi, kemiska potentialer och Gibbs fasregel. Andra viktiga upptäckter är Heike Kamerlingh Onnes arbete om entalpi och makromolekylära processer.
Den första vetenskapliga tidskriften om fysikalisk kemi var den tyska tidskriften Zeitschrift für Physikalische Chemie. Den grundades 1887 av Wilhelm Ostwald och Jacobus Henricus van 't Hoff. De två kemisterna och Svante August Arrhenius var de ledande männen inom fysikalisk kemi i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet. Alla tre tilldelades Nobelpriset i kemi.
Viktiga upptäckter gjordes på 1900-talet. Bland annat tillämpades statistisk mekanik på kemiska system och Irving Langmuirs arbete med kolloider och ytkemi. På 1930-talet tillämpade Linus Pauling och andra kvantmekanik för att utveckla kvantkemin. Kemiska teorier har vuxit i takt med nya experimentella upptäckter. Nya former av spektroskopi startade under 1900-talet, bland annat: infraröd spektroskopi, mikrovågsspektroskopi, EPR-spektroskopi och NMR-spektroskopi.
Fysikalisk kemi förbättrades också genom upptäckter inom kärnkemin, särskilt när det gäller isotopseparation. Detta skedde ungefär före och under andra världskriget. Kemister upptäckte viktiga fakta inom astrokemin.
Fragment av M. Lomonosovs manuskript "Fysikalisk kemi" (1752)
Tidskrifter
Dessa tidskrifter behandlar fysikalisk kemi:
- Zeitschrift für Physikalische Chemie (1887)
- Journal of Physical Chemistry A (från 1896 som Journal of Physical Chemistry, omdöpt 1997)
- Physical Chemistry Chemical Physics (från 1999, tidigare Faraday Transactions med en historia som går tillbaka till 1905)
- Makromolekylär kemi och fysik (1947)
- Årlig översikt över fysikalisk kemi (1950)
- Molecular Physics (tidskrift)|Molecular Physics (1957)
- Journal of Physical Organic Chemistry (1988)
- Tidskrift för fysikalisk kemi B (1997)
- ChemPhysChem (2000)
- Tidskrift för fysikalisk kemi C (2007)
- Journal of Physical Chemistry Letters (från och med 2010, kombinerade brev som tidigare publicerats i de separata tidskrifterna).
En historisk tidskrift som behandlade både kemi och fysik var Annales de chimie et de physique. Den startade 1789 och publicerades under det namn som anges här från 1815-1914.
Grenar och relaterade ämnen
- Termokemi
- Kemisk kinetik
- Kvantkemi
- Elektrokemi
- Fotokemi
- Ytkemi
- Kemi i fasta tillstånd
- Spektroskopi
- Biofysikalisk kemi
- Materialvetenskap
- Fysikalisk organisk kemi
- Mikromeritisk teknik
Frågor och svar
F: Vad är fysikalisk kemi?
S: Fysikalisk kemi är en vetenskapsgren som använder fysik för att studera kemiska system på makroskopisk, atomär, subatomär och partikulär nivå.
F: Hur skiljer sig fysikalisk kemi från kemisk fysik?
S: Även om båda disciplinerna använder sig av fysik för att studera kemiska system, är fysikalisk kemi mer inriktad på makroskopisk eller supramolekylär vetenskap och bulkegenskaper än enbart på molekylär/atomär struktur.
F: Vilka begrepp studeras inom fysikalisk kemi?
S: Fysikalisk kemi behandlar begrepp som rörelse, energi, kraft, tid, termodynamik, kvantkemi, statistisk mekanik och dynamik.
F: Vilka typer av samband försöker fysikalisk kemi lösa?
S: Fysikalisk kemi försöker lösa effekterna av saker som kemisk jämvikt och kolloider.
F: Fokuserar fysikalisk kemi på molekylär/atomär struktur?
A: Nej, även om man kan titta på molekylär/atomär struktur när det är nödvändigt för att förstå vissa fenomen, så gäller majoriteten av begreppen bulkegenskaper snarare än enskilda molekyler eller atomer.
F: Vilken typ av vetenskap är fysikalisk kemi?
S: Fysikalisk kemi är oftast en makroskopisk eller supramolekylär vetenskap.
