Saltu al enhavo

Fizika ĥemio

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Fizika ĥemio
studfako de ĥemio
studfako
universitata studfako Redakti la valoron en Wikidata
ĥemio
v • d • r
Al la rusa ĥemiisto Miĥail Lomonosov oni atribuas la uzon de la termino "fizika ĥemio" por la unua fojo en januaro 1752.

Fizika ĥemio estas scienca branĉo, kiu aplikas fizikajn konceptojn kaj metodojn por priskribi ĥemiajn fenomenojn. Ĝi estas formita de teoriaj kaj eksperimentaj priskribantaj bazoj por la tuto de la ĥemio inkluzive de organika, neorganika kaj analiza ĥemio. En ĝi oni studas ĥemian ekvilibron, gradon de la ĥemiaj reakcioj kaj fizikajn propraĵojn de la substancoj, ankaŭ influon de temperaturo, premo, elektro kaj lumo sur ili. En la fizika ĥemio ĉiun sistemon oni povas rigardi el tri vidpunktoj: termodinamika, kiu studas kvalitojn de granda nombro da molekuloj en sia ensemblo, kinetika, kiu studas ĥemiajn ŝanĝiĝojn tra tempo kaj studo de la molekula strukturo, kiu ankaŭ estas studo de elektrona kaj atoma aranĝoj, kiuj estiĝas laŭ leĝoj de la kvantuma meĥaniko. Ĉi lasta aliro, kiu ĉefe estas teoria helpas ekkonon de ĥemiaj ligoj, kiuj estas kaŭzoj de la strukturo de materialoj.

Fizika ĥemio do provizas ankaŭ la bazon de Materialscienco.

Ŝlosilaj konceptoj

[redakti | redakti fonton]

La ŝlosilaj konceptoj de fizika ĥemio estas la manieroj per kiuj pura fiziko estas aplikata al ĥemiaj aferoj.

Modelo de atomo kun atomkerno en centro kaj elektronoj orbitantaj ĉirkaŭ ĝi. Ĉi tiu modelo ne konvenas al la nuntempa fizika kompreno de atomo kaj estadas uzata plejparte kiel bilda simbolo de atomo.

Unu el la ŝlosilaj konceptoj de klasika ĥemio estas, ke ĉiuj ĥemiaj kombinaĵoj povas esti priskribitaj kiel grupoj de atomoj kune ligitaj kaj la ĥemiaj reakcioj povas esti priskribitaj kiel la farado kaj malfarado de tiuj ligoj. Antaŭscio de la proprecoj de ĥemiaj komponaĵoj el la priskribo de atomoj kaj kiel ili ligas kaj ligigas estas unu el la ĉefaj celoj de la fizika ĥemio. Por priskribi la atomojn kaj ties ligojn precize, necesas scii kaj kie estas la atomkernoj, kaj kiel la elektronoj estas distribuataj ĉirkaŭ ili.[1]
Kvantuma ĥemio, nome subfako de la fizika ĥemio speciale temas pri la aplikado de la kvantuma meĥaniko al ĥemiaj problemoj, havigas ilojn por determini kiom fortaj la ligoj estas kaj kian formon ili havas,[1] kiel la atomkernoj moviĝas, kaj kiel la lumo povas esti absorbita aŭ elsendita fare de ĥemia komponaĵoj[2] Spektroskopio estas la rilata sub-fako de la fizika ĥemio kiu specife temas pri la interagado de la elektromagneta radiado kun la materio.

Alia aro de gravaj demandoj en ĥemio temas pri kia tipo de reakcioj povas okazi spontanee kaj kiuj proprecoj estas eblaj por difinita ĥemia miksaĵo. Estas studita en ĥemia termodinamiko, kio metas limon al la kvantoj je kiuj povas okazi reakcio, aŭ kiom multe da energio povas esti konvertita en laboro en eksplodmotoro, kaj kio havigas ligojn inter proprecoj kiel la dilatkoeficiento kaj la proporcio de ŝanĝo de entropio per efiko de premo super gaso aŭ likvaĵo.[3] Ĝi povas esti ofte uzata por pritaksi ĉu dezajno de reaktoro aŭ motoro estas farebla, aŭ por testi la validecon de eksperimentaj datumoj. Je limigita etendo, preskaŭ-ekvilibra kaj ne-ekvilibra termodinamiko povas priskribi nereverteblajn ŝanĝojn.[4] Tamen, klasika termodinamiko temas ĉefe pri sistemoj en ekvilibraj kaj reverteblaj ŝanĝoj kaj ne pri kio fakte okazas, aŭ pri kiom rapide, el ekvilibro.

Kiuj reakcioj okazas kaj kiom rapide estas la temo de la ĥemia kinetiko, nome alia branĉo de la fizika ĥemio. Ŝlosila ideo de la ĥemia kinetiko estas ke por ke reakciantoj reakciu kaj formu ĥemiajn produktojn, plej el la ĥemiaj specioj devas trairi transirajn statojn kiuj estas pli altaj en energio ol ĉu la reakciantoj ĉu la produktoj kaj tio utilas kiel bariero al la reakcio.[5] Ĝenerale, ju pli alta estas la bariero, des pli malrapida estas la reakcio. Dua afero estas ke plej el la ĥemiaj reakcioj okazas kiel sekvenco de bazaj reakcioj,[6] ĉiu el kiuj kun sia propra transira stato. Ŝlosilaj demandoj en kinetiko estas pri kiel la proporcio de reakcio dependas el la temperaturo kaj el la koncentrigo de reakciantoj kaj kataliziloj en la reakcia miksaĵo, same kiel pri kiel la kataliziloj kaj la reakciaj kondiĉoj povas esti inĝenierigitaj por optimumigi la reakcian proporcion.

La fakto, ke kiom rapide okazas reakcioj povas ofte esti specifita per ĝuste nur malmultaj koncentroj kaj temperaturo, anstataŭ bezoni koni ĉiujn poziciojn kaj rapidojn de ĉiu molekulo en miksaĵo, estas speciala okazo de alia ŝlosila koncepto en fizika ĥemio, kio estas je la etendo kiun inĝeniero bezonas koni, ĉio en miksaĵo de tre grandaj nombroj (eble je la gamo de la Konstanto de Avogadro, 6 x 1023) de partikloj kiujn ofte oni povas priskribi per nur kelkaj malmultaj variabloj kiel premo, temperaturo kaj koncentriĝo. La precizaj tialoj por tio estas priskribitaj en statistika meĥaniko,[7] nome speciala fako ene de la fizika ĥemio, kiu estas kunhavita ankaŭ de la fiziko. La statistika meĥaniko havigas ankaŭ vojojn por antaŭdiri la proprecojn kiujn oni vidas en la ĉiutaga vivo el molekulaj proprecoj sen rilato al empiriaj kunrilatoj bazitaj sur ĥemiaj similecoj.[4]

Historio

[redakti | redakti fonton]
Fragmento de la manuskripto de M. Lomonosov 'Fizika ĥemio' (1752).

La termino "fizika ĥemio" estis stampita de Miĥail Lomonosov en 1752, kiam li prezentis prelegojn titolitajn "Kurso pri vera fizika ĥemio" (en rusa: «Курс истинной физической химии») al la studentoj de la Peterburga Universitato.[8] En la prologo al tiuj prelegoj li havigis la difinon: "Fizika ĥemio estas la scienco kiu devas klarigi laŭ havigo de fizikaj eksperimentoj la tialon de tio kio okazas en kompleksaj korpoj pere de ĥemiaj operacioj".

La laboro de Alessandro Volta, speciale tiuj rilataj al la la pilo kiu portas lian nomon, estis elirejo por multaj laboroj en kiuj oni studis la efikojn de la elektro super la ĥemiaĵoj. Komence de la 19-a jarcento, Humphry Davy pasigis la elektran kurenton tra natria hidroksido kaj fandita kalia kaŭstikaĵo, kio permesis lin studi du novajn metalojn: nome la natrio kaj la kalio. Lia ĉefa lernanto kaj sukcedanto en la Royal Institution estis Michael Faraday, kiu pluigis la esplorojn de sia majstro. En artikolo publikigita en 1834, Faraday proponis siajn du famajn leĝojn pri la elektrolizo. La unua asertas, ke la kvanto de substanco kiu stokiĝas en elektrodo estas proporcia al la kvanto de elektra ŝarĝo kiu trairas la cirkviton. En sia dua leĝo, Faraday asertas, ke la la kvanto de elektra ŝarĝo okazigita per la apartigo de unu gramo de hidrogeno okazigas la apartigon de kvanto egala al elektroĥemiaj ekvivalento de aliaj substancoj.

Michael Faraday grave kontribuis al la elektrika fako de fizikoĥemio; ĉi tie ĉirkaŭ 1861.

Tre ofte oni konsideras la laborojn realigitajn de Antoine Lavoisier kaj Pierre-Simon Laplace kiel elirejo por la termoĥemio. Ili dezajnis novan instrumento, nome la kalorimetro, per kiu ili povis realigi mezurojn pri la kvanto de "kaloriko" (laŭ teorio kiu klarigis la varmon kiel hipoteza fluaĵo) eligita dum la ĥemiaj reakcioj. Laplace kaj Lavoisier pensis, ke la "kaloriko" estas unu de la nepeseblaj elementoj kaj ke la gasoj estas komponaĵoj de kaloriko plus la koresponda elemento. En la unua duono de la 19-a jarcento, jam oni abandonis la teorion de la kaloriko kaj oni ekfaris la unuajn esplorojn kiuj kondukis al la establado de la leĝoj de la termodinamiko. La aplikado de tiuj esploroj al la ĥemiaj procezoj ebligis la aperon de la termoĥemio, kiel rezulto de la laboroj de fakuloj kiel Marcelin Berthelot kaj Henry Le Châtelier.

Unu de la unuaj laboroj dediĉitaj al la studo de la ĥemia kinetiko estis tiu farita de Ludwig Ferdinand Wilhelmy pri la rapideco de ŝanĝo de formo de difinitaj sukeroj en ĉeesto de acido. Meze de la 19-a jarcento, Wilhelmy alvenis al la konkludo ke la rapideco de la ŝanĝo estas proporcia al la koncentriteco de la sukero kaj de la acido kaj ke krome ĝi varias laŭ la temperaturo. La kunlaborado inter ĥemiisto, nome George Vernon Harcourt, kaj matematikisto, nome William Esson, ebligis la enkondukon de diferencialaj ekvacioj en la studo de la ĥemia kinetiko. Esson estis la enkondukisto de la konceptoj de reakcioj de "unua ordo", kies rapideco estas proporcia al la koncentriteco de unusola reakciilo, kaj de reakcioj de "dua ordo", en kiuj la rapideco estas proporcia al la produto de du koncentritecoj.

Moderna fizika ĥemio originiĝis en la 1860-aj jaroj ĝis la 1880-aj jaroj per laboro pri ĥemia termodinamiko, elektrolitoj en solvaĵoj, ĥemia kinetiko kaj aliaj proksimaj temoj. Unu mejloŝtono estis la publikigo en 1876 fare de Josiah Willard Gibbs de sia artikolo, On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (Pri la ekvilibro de heterogenaj substancoj). Tiu artikolo enkondukis kelkajn el la volboŝtonoj de la fizika ĥemio, kiel la Gibsa energio, la ĥemiaj potencialoj kaj la Gibsa fazregulo.[9]

Linus Pauling (gradigo en Oregonstata Universitato, 1922) ricevis la Nobel-premion pri ĥemio ĉar estis unu el la ĉefaj figuroj de la disvolvigo de la kvantuma meĥaniko en la kvantuman ĥemion. Li eklernis Esperanton kiel 15-jarulo kaj laŭ letero sendita en 1991 li tiutempe ankoraŭ senĝene sciis legi ĝin[10].

La unua scienca gazeto specife en la fako de fizika ĥemio estis la germana gazeto, Zeitschrift für Physikalische Chemie, fondita en 1887 fare de Wilhelm Ostwald kaj Jacobus Henricus van 't Hoff. Kune kun Svante August Arrhenius,[11] tiuj estis la ĉefaj figuroj en fizika ĥemio fine de la 19-a jarcento kaj komenco de la 20-a jarcento. Al la triopo estis atribuita la Nobel-premio pri ĥemio inter 1901–1909.

Disvolvigoj en la postaj jardekoj estis la aplikado de la statistika meĥaniko al la ĥemiaj sistemoj kaj laboro pri koloidoj kaj ĥemio de surfacoj, en kio Irving Langmuir faris multajn fruktodonajn kontribuojn. Alia grava paŝo estis la disvolvigo de la kvantuma meĥaniko en la kvantuman ĥemion el la 1930-aj jaroj, en kio Linus Pauling estis unu el la ĉefaj figuroj. Teoria disvolvigo estis akompanata de disvolvigoj en la eksperimentaj metodoj, en kio la uzado de diversaj formoj de spektroskopio, kiel la infraruĝa spektroskopio, la mikroonda spektroskopio, la elektronparamagneta rezonanco kaj la nuklemagneta rezonanca spektroskopio, estas probable la plej grava disvolvigo en la 20-a jarcento.

Plua disvolvigo en fizika ĥemio povas esti atribuata al malkovroj en nuklea ĥemio, speciale en separo de izotopoj (antaŭ kaj dum la Dua Mondmilito), pli ĵusaj malkovroj en astroĥemio,[12] same kiel la disvolvigo de kalkulalgoritmoj en la fako de "fizikoĥemiaj proprecoj de aldonaĵoj" (praktike ĉiuj fizikoĥemiaj proprecoj, kiel bolpunkto, kriza punkto, surfaca tensio, vaporpremo, ktp. — pli ol 20 entute — povas esti precize kalkulataj el nur la ĥemia strukturo, even if the chemical molecule remains unsynthesized), and herein lies the practical importance of contemporary physical chemistry.

Fakoj de la fizika ĥemio

[redakti | redakti fonton]

La fizika ĥemio aplikas la termodinamikon al la studo de la gasoj, de la solvaĵoj kaj de la ĥemiaj reakcioj, kvantigante la energiajn aspektojn de tiuj lastaj kaj eĉ antaŭvidante la eblan spontanecon aŭ la kondiĉojn de teoria spontaneco. La termodinamiko ankaŭ aliras al la traktado de la ĥemia ekvilibro kaj de la ekvilibro inter la diversaj fazoj. La uzado de la kvantuma meĥaniko ebligas ne nur interpreti la atomajn kaj molekulajn spektrojn, sed ankaŭ uzante sian rigoran matematikan formalismon ebligas ankaŭ priskribi la ĥemiajn ligojn kaj antaŭvidi gravajn proprecojn de la molekuloj, kiel estas ties stabilecoj kaj reakciecoj. La spektroskopio ebligas determini eksperimente la strukturon kaj komponon de la molekuloj, dum la ĥemia kinetiko studas la rapidecon de la reakcioj kaj la aron de elementaj procesoj kiuj okazas dum ĥemia reakcio kiam el reakciiloj oni akiras la finajn produktojn. La elektroĥemio estas alia grava areo de la fizika ĥemio kiu temas pri la rilatoj de la elektraj fenomenoj en ĥemia medio.

Koloida ĥemio

[redakti | redakti fonton]
La mortero uzita por reteno kaj subteni kunaj la brikoj estas ekzemplo de la adhero.

La Koloida ĥemio (de la greka, κόλλα) estas la tradicia nomo de la ĥemia fiziko de disaj sistemoj kaj surfacaj fenomenoj kiuj okazas en la interfaco.[13] Ĝi studas la adheron, la alsorbon, la humidigon, la koaguladon, la elektroforezon kaj la disvolvigon de teknologioj de konstrumaterialoj, la perforilojn, la procezon de nur-glacio ktp. La moderna koloida ĥemio estas scienco kiu troviĝas en la interagado inter ĥemio, fizio kaj biologio.

La ĉefa fakoj de la moderna koloida ĥemio estas la jenaj:

  • La termodinamiko de la surfacaj fenomenoj.
  • La studo de la alsorbo de la tensioaktivo.
  • La studo de la formado kaj stabiligo de la disaj sistemoj, iliaj kinetikomolekulaj, optikaj kaj elektraj proprecoj.
  • La fiziko-ĥemia meĥaniko de disaj strukturoj.
  • Disvolvigo de la teorio kaj de la molekulaj meĥanismoj de la procezoj kiuj okazas en la disaj sistemoj laŭ la influo de la tensioaktivaj agentoj, la elektraj ŝarĝoj, la meĥanika rezistanco ktp.

Kristalĥemio

[redakti | redakti fonton]
Kristaloj de Kupra sulfato II. Tiuj kristaloj havas triklinan kristalsstrukturon.

Kristalĥemio estas la scienco de la kristalaj strukturoj kaj ties rilato kun la natureco de la materio.[14] Kiel branĉo de la ĥemio, la kristalĥemio estas tre forte rilata kun la studoj pri kristalografio, la spaca lokigo de atomoj kaj pri la ĥemiaj ligoj en kristaloj, krom pri la dependeco de la fizikaj kaj ĥemiaj ecoj de la kristalaj substancoj en ties strukturo. Per la helpo de la difrakcio de ikso-radioj, de la difrakcio de elektronoj kaj neutronoj, kaj de la kristala struktura difrakcio, oni determinas la absolutajn valorojn de la interatomaj distancoj kaj de la anguloj inter la linioj de ĥemiaj ligoj (liganguloj). Tiu fako de la ĥemio havas abundan materialon pri la kristalaj strukturoj de pli ol 425 000 ĥemiaĵoj, el kiuj pli ol duono estas neorganikaj kombinaĵoj.

La celoj de la kristalĥemio estas la jenaj:

  • taksonomio kaj priskribo de la kristalaj strukturoj observataj en tiuj tipoj de ĥemiaj ligoj;
  • interpretado de la kristalaj strukturoj (identigo de la faktoroj kiuj determinas la strukturoj de kristala materialo) kaj ties antaŭvido;
  • studo de la fizikaj kaj ĥemiaj proprecoj de la kristaloj kun ties strukturo kaj de la natureco de la ĥemia ligo.

Radioĥemio

[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Radioĥemio.

Radioĥemio - aŭ en alternativa literumo radioĥemio por simpla evito de la sono kaj litero ĥ - estas la ĥemio de radioaktivaj materialoj, kie radioaktivaj izotopoj de elementoj uzatas por studi la ecojn kaj ĥemiajn reakciojn de ne-radioaktivaj izotopoj (ofte en radioĥemio la foresto de radioaktiveco kondukas al substanco priskribata kiel senaga kiam la izotopoj estas stabilaj). Ofte radioĥemiistoj traktas la uzon de radioaktiveco por studi ordinarajn ĥemiajn reakciojn. Radioĥemio inkludas la studon de kaj naturaj kaj homfaritaj radioizotopoj.

La radioĥemio estas la parto de la ĥemia fiziko kiu laboras per malgrandaj kvantoj de substancoj, en tre dissolvitaj solvaĵoj, de fontoj de ioniga radiado.[15] La radioaktiveco de la studitaj ĥemiaĵoj povas esti radioĥemia kaj postulas la uzadon de metodoj tre sensivaj kaj specifaj por mezuri ties mikroskopajn kvantojn, per metodoj de aŭtomatigitaj analizoj.

Termoĥemio

[redakti | redakti fonton]
La relativa mezuro de la atomo de heliumo kaj ties kerno.

Termoĥemio estas fako de la ĥemio, kiu havas la jenajn celojn:

  • Identigi kaj studi la termajn efikojn de la ĥemiaj reakcioj.
  • La establado de ties rilatoj kun la diversaj fiziĥemiaj parametroj.
  • Mezuri la varmigon de substancoj kaj la establado de ties varmo de fazotransiro.
La unua glacikalorimetro en la mondo, uzita en 1782, de Antoine Lavoisier kaj Pierre-Simon Laplace, por determini la varmon eligitan en diversaj ĥemiaj ŝanĝoj; kalkuloj estis bazitaj sur la malkovro, fare de Joseph Black, de latenta varmo. Tiuj eksperimentoj markis la fondon de termoĥemio.

Termoĥemio estas la studo de la energio kaj varmo asociita kun ĥemiaj reakcioj kaj/aŭ fizikaj transformoj. Reakcio povas liberigi aŭ absorbi energion, kaj fazoŝanĝo povas fari la saman, kiel ekzemple en fandado kaj bolado. Termoĥemio temas pri tiuj energiŝanĝoj, precipe la energiinterŝanĝo de la sistemo kun ĝia ĉirkaŭaĵo. Termoĥemio estas utila por antaŭkalkuli la kvantojn de reakciantoj kaj produktoj dum la progreso de donita reakcio. En kombinaĵo kun kalkuloj de la entropio, ĝi estas uzebla por antaŭdiri ĉu reakcio estas spontanea aŭ ne-spontanea, favora aŭ malavantaĝa.

Endotermaj reakcioj absorbas varmon. Eksotermaj reakcioj liberigas varmon. Termoĥemio kunfandas la konceptojn de termodinamiko kun la koncepto de energio en la formo de ĥemiaj ligoj. Termoĥemio ofte inkludas kalkulojn de tiaj kvantoj, kiaj varmokapacito, varmo de bruligado, varmo de formiĝo, entalpio, entropio, kaj libera energio.

Studo de la strukturo de la atomo

[redakti | redakti fonton]

Tiu fako temas pri la studo de la mikroskopaj partikloj de la materio kaj la troa, plej malgranda parto de ĥemia elemento, kiu estas la portanto de ties proprecoj: nome la atomo. Atomo konsistas de unu kerno kaj elektronoj. Se la nombro de protonoj en la kerno estas egala al la nombro de elektronoj en atomo estas elektre neŭtra ĝenerale. Male, ĝi havas parton de ŝarĝo ĉu pozitiva ĉu negativa. En kelkaj okazoj, atomoj elektre neŭtra estas komprenebla kiel sistemo en kiu la ŝarĝo de la kerno estas egala al la totala ŝarĝo de la elektronoj, nome tiu kiu kontrastiĝas kun la ionoj elektre ŝarĝitaj.

Studo de la metalkorodo

[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Korodo.
Korodo.

En tiu fako de la fizika ĥemio oni studas la korodon de metaloj pro ĥemia aŭ fizikoĥemia interagado kun la medio.[16] La kaŭzo de la korodo estas la nestabileco termodinamika de la konstrumaterialoj pro la efikoj de la substancoj kiuj estas en kontakto kun ties medio. La malplej konataj okazoj de la korodo estas la polimeroj, pri kiuj estas la koncepto de "maljuniĝo", simila al la termino "korodo" por metaloj. La rapideco de korodo, krom ajna ĥemia reakcio estas tre dependa de la temperaturo. Pliiĝ de la temperaturo ĝis 100 °C povas pliigi la rapidecon de korodo en kelkaj ordoj.

Korodo[17] estas ago aŭ fenomeno per kiu la surfaco de io estas ĥemie difektita. En la taga lingvouzo ĝi rilatas al ioma post ioma detruado de io. La plej bone konata speco de korodo estas la difektado de metalsurfacoj per oksigeno kaj akvo en la aero, kiaj la rustado de fero kaj la verdiĝado de kupro. Tamen, ankaŭ en akva medio kaj kun alta temperaturo eblas korodo. Tiu ĉi ankaŭ koncernas ceramikajn materialojn kaj plastojn.

Studo de la solvaĵoj

[redakti | redakti fonton]
Solvaĵo de akvo kaj salo.
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Solvaĵo.

Tiu fako studas la solvaĵojn, nome homogena miksaĵo kiu konsistas en partikloj de produktoj de soluto, dissolvilo kaj de ties interagado. La formadon de aparta tipo de solvaĵo oni determinas per la intenseco de la interatoma intermolekularo, aŭ per alia tipo de interagado de jonoj de litio, tio estas, la samaj fortoj kiuj determinas la aperon de aparta stato de la agregaĵo.

La diferencoj inter ili rilatas al la maniero kiel la formado de solvaĵo dependas de la natureco kaj de la intenseco de la interagado inter la partikloj de diferencaj substancoj. La solvaĵoj povas esti gasaj, likvaj kaj solidaj. Plej ofte oni komprenas kiel solvaĵo likvan homogenan miksaĵon de unu aŭ pliaj substancoj. Ordinara ekzemplo estas solido solvanta en likvo, kiel salo aŭ sukero en akvo. Ankaŭ gasojn oni povas solvigi en likvo, kiel karbona duoksido en akvo estiĝas karbonata akvo.

La proporcio de la solvita materialo kaj la solvilo (solvanto) povas ŝanĝiĝi ĝis limo de la solvebleco. La plimulto de la solvaĵoj estas likvaj, sed ekzistas gasaj (aerosolo) kaj solidaj solvaĵoj (ekz. alojoj). Krome la solveblo dependas ne nur de la substancoj, sed ankaŭ de la temperaturoj. Do, la solveblo de gasoj en akvo kun kreskanta temperaturo malkreskas, dum la solveblo de diversaj saloj kreskas.

Kinetika ĥemio

[redakti | redakti fonton]
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Ĥemia kinetiko.

Ĥemia kinetiko, kinetika ĥemio, ankaŭ konata kiel reakcia kinetiko, estas la eksperimenta studado de la rapido de ĥemiaj reakcioj. Ĥemia kinetiko inkluzivas esplori kiel diversaj eksperimentaj kondiĉoj influas la rapidon de ĥemia reakcio kaj donas informon pri la reakcia meĥanismo kaj de transiraj statoj, kaj la konstruado de matematikaj modeloj kiuj povas priskribi la atributojn de ĥemia reakcio. En 1864, Peter Waage kaj Cato Guldberg pioniris la evoluigadon de ĥemia kinetiko formulante la leĝon de masa agado, kiu diras ke la rapido de ĥemia reakcio estas proporcia al la kvanto de reakciantoj.

Fotoĥemio

[redakti | redakti fonton]
Lumo.

Parto de la ĥemio de altaj energioj, estas la fako de la fizika ĥemio kiu studas la ĥemiajn reakciojn de atomoj kaj molekuloj (ĥemio de la statoj ekscititaj de molekuloj, nome fotoĥemiaj reakcioj) kiuj okazas sub la influo de la lumo en gamo el ultraviolaj ĝis infraruĝaj radioj. Multaj el la plej gravaj procezoj de la medio kaj de la homoj mem havas naturecon fotoĥemian. Inter tiuj procezoj menciendas aferoj kiel la fotosintezo, la okuloj, ozono kaj la ultraviola radiado.

La fotoĥemio povas esti komprenita kiel la studo de reakcio devena de la alsorbo de lumo. Normale, reakció (ne nur fotoĥemia reakcio) okazas kiam molekulo ricevas la aktivigan energion necesan por ŝanĝiĝi. Ekzemplo de tio estas la bruligo de benzino (nome hidrokarbonido) en karbona dioksido kaj akvo. Tiu estas ĥemia reakcio en kiu unu aŭ pliaj molekuloj aŭ ĥemiaj substancoj transformiĝas en aliaj. Por ke tiu reakcio okazu oni devas havigi aktivigan energion. Tiu aktiviga energio estas havigita en formo de varmo aŭ sparko. Ĉe la fotoĥemiaj reakcioj, estas la lumo kio havigas la aktivigan energion.

Listo de fakoj

[redakti | redakti fonton]

Resume, la ĉefaj fakoj de intereso de fizika ĥemio listigeblas jene:

Gazetoj

[redakti | redakti fonton]
Antoine Lavoisier estis unu el la fruaj redaktoroj de la gazeto Annales de chimie et de physique.

Kelkaj gazetoj kiuj temas pri fizika ĥemio estas Zeitschrift für Physikalische Chemie (1887); Journal of Physical Chemistry A (el 1896 kiel Journal of Physical Chemistry, renomita en 1997); Physical Chemistry Chemical Physics (el 1999, iam Faraday Transactions kun historio el 1905); Macromolecular Chemistry and Physics (1947); Annual Review of Physical Chemistry (1950); Molecular Physics (1957); Journal of Physical Organic Chemistry (1988); Journal of Physical Chemistry B (1997); ChemPhysChem (2000); Journal of Physical Chemistry C (2007); kaj Journal of Physical Chemistry Letters (el 2010, kombinis "letters" iam publikigitajn en apartaj gazetoj).

Historiaj gazetoj kiuj kovris kaj ĥemion kaj fizikon estis Annales de chimie et de physique (starte en 1789, publikigita sub tiu nomo el 1815–1914).

Gravaj fizik-ĥemiistoj

[redakti | redakti fonton]

Vidu ankaŭ

[redakti | redakti fonton]

Notoj

[redakti | redakti fonton]
  1. 1 2 Atkins, Peter kaj Friedman, Ronald (2005). Molecular Quantum Mechanics, p. 249. Oxford University Press, New York. (ISBN 0-19-927498-3).
  2. ↑ Atkins, Peter kaj Friedman, Ronald (2005). Molecular Quantum Mechanics, p. 342. Oxford University Press, New York. (ISBN 0-19-927498-3).
  3. ↑ Landau, L.D. kaj Lifshitz, E.M. (1980). Statistical Physics, 3a. eldono. p. 52. Elsevier Butterworth Heinemann, New York. (ISBN 0-7506-3372-7).
  4. 1 2 Hill, Terrell L. (1986). Introduction to Statistical Thermodynamics, p. 1. Dover Publications, New York. (ISBN 0-486-65242-4).
  5. ↑ Schmidt, Lanny D. (2005). The Engineering of Chemical Reactions, 2a eld. p. 30. Oxford University Press, New York. (ISBN 0-19-516925-5).
  6. ↑ Schmidt, Lanny D. (2005). The Engineering of Chemical Reactions, 2nd Ed. pp. 25, 32. Oxford University Press, New York. (ISBN 0-19-516925-5).
  7. ↑ Chandler, David (1987). Introduction to Modern Statistical Mechanics, p. 54. Oxford University Press, New York. (ISBN 978-0-19-504277-1).
  8. ↑ Alexander Vucinich. (1963) Science in Russian culture. Stanford University Press, p. 388. ISBN 0-8047-0738-3.
  9. ↑ Josiah Willard Gibbs, 1876, "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances", Transactions of the Connecticut Academy of Sciences
  10. ↑ Revuo Esperanto, aprilo 1998 (n-ro 1102), p. 78
  11. ↑ Laidler, Keith. (1993) The World of Physical Chemistry. Oxford: Oxford University Press, p. [htt://archive.org/details/worldofysicalc0000laid/e/48 48]. ISBN 0-19-855919-4.
  12. ↑ Herbst, Eric (May 12, 2005). “Chemistry of Star-Forming Regions”, Journal of Physical Chemistry A 109, p. 4017–4029. doi:10.1021/jp050461c. Bibkodo:2005JPCA..109.4017H.
  13. ↑ Захарченко В. Н. (1989). Коллоидная химия: Учеб. для для медико-биолог. спец. вузов. (en rusa) (2a eldono). p. 238.
  14. ↑ Бокий Г. Б. (1960). Кристаллохимия (en rusa). Moskvo: Moscow State University Press. p. 357.
  15. ↑ Несмеянов А. Н., Радиохимия (Radioĥemio), Мoskvo, 1972.
  16. ↑ Коррозия металлов, способы защиты от нее Учебный фильм для ВУЗов fare de Бриккер Ю., Меньшиков Ю. en Jutubo en 1980 nome Учебный фильм для ВУЗов, alirita en 2013-03-18
  17. ↑ Plena Ilustrita Vortaro 2002, p.611

Bibliografio

[redakti | redakti fonton]
  • Atkins, P. W. (1978). Physical Chemistry. Oxford University Press. ISBN 0-7167-3539-3.
  • W. Bechmann, J. Schmidt: Einstieg in die physikalische Chemie für Nebenfächler. Teubner, 2005, ISBN 3-8351-0035-1
  • Bertran Rusca, J. kaj J. Núñez Delgado (2002). Química Física. Ariel, Barcelona. ISBN 84-344-8050-6.
  • Díaz Peña, M. kaj A. Roig Muntaner (1984). Química Física. Alhambra. Madrid. ISBN 84-205-0569-2.
  • Hunter, R. J. (1993). Introduction to Modern Colloid Science. Oxford University Press. ISBN 0-19-855386-2.
  • Paul Harteck: Die Quantentheorie in der Chemie. En: Naturwissenschaften. Band 38, Nr. 3, 1951, S. 61–67, doi:10.1007/BF00589913.
  • Laidler, K. J. (1993). The World of Physical Chemistry. University Press, Oxford.
  • Kurt Schwabe: Physikalische Chemie. Band 1. Akademie-Verlag, Berlin 1973.
  • Gerd Wedler, Hans-Joachim Freund: Lehrbuch der physikalischen Chemie. 6. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2012, ISBN 978-3-527-32909-0.

Eksteraj ligiloj

[redakti | redakti fonton]
Elŝutita el "https://eo.wikipedia.org/w/index.php?title=Fizika_ĥemio&oldid=9379411"