И РАЗВИТИЕ

 

Все известные химические реакции независимо от природы реагирующих веществ сопровождаются различными физическими явлениями - выделением или поглощением теплоты, света, изменением объема, возникновением электрического тока. В свою очередь, на химические реакции влияют и физические факторы - температура, давление, свет, радиация и т.д. Так, например, химические реакции в гальванических элементах являются причиной появления электрического тока, горение сопровождается выделением теплоты и света. Пример действия электрического тока - различные химические реакции при электролизе. Свет вызывает многие химические реакции, в том числе и сложные превращения, в результате которых из воды и диоксида углерода синтезируются углеводы (фотосинтез). Все это указывает на тесную взаимосвязь физических и химических явлений. Установление этой связи - основная задача физической химии.

Современная физическая химия разделяется на практически самостоятельные области - химическую термодинамику, химическую кинетику, электрохимию, фотохимию, учение о газах, растворах, химических и фазовых равновесиях, катализ. В качестве самостоятельных разделов физическая химия включает также квантовую, радиационную химии, фотохимию, кристаллохимию, учение о строении вещества, физико-химический анализ и др., а также является теоретической основой для исследований в областях неорганической химии, органической химии и аналитической химии, в разработке химической технологии.

Раздел физической химии - коллоидная химия - превратился в самостоятельную науку. Коллоидная химия изучает физико-химические свойства систем, в которых одно вещество в виде отдельных мелких частиц (от 10-4 до 10-7см) распределено в другом веществе. Частицы в таких системах имеют большую суммарную поверхность, что и определяет особые свойства коллоидных систем. Именно особые свойства поверхности раздела фаз и являются предметом изучения коллоидной химии. Коллоидную химию иногда называют «химией поверхностных явлений». В одном из ее разделов рассматривается физикохимия высокомолекулярных соединений. Природные полимеры - белки, целлюлоза, крахмал, и синтетические - полиэтилен, поливинилхлорид и др. имеют молекулы, которые по размерам приближаются к коллоидным частицам.

Возникновение физической химии относится к средине 18 века и связано с именем Ломоносова. Он впервые дал определение физической химии, как науки: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в сложных телах при химических операциях». В 1752-54 гг. Ломоносов читал лекции, содержание которых приведено в его работе «Введение в истинную физическую химию». Во всех своих работах по химии Ломоносов применял количественные методы исследования и указывал на необходимость знания физики и математики при изучении химии: «Химик без знания физики подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собой, что одна без другой в совершенстве быть не могут».

Впервые после Ломоносова преподавание курса физической химии ввел Бекетов, профессор Харьковского университета в 1860 г. Первый учебник по физической химии был издан также в России в 1876 г. профессором МГУ Н.Н.Любавиным.

В западной Европе в 1887 году (более чем через столетие после Ломоносова) немецкий ученый В.Оствальд начал читать курс физической химии в Лейпцигском университете. В этом же году начал издаваться журнал по физической химии, и эта наука получила официальное всемирное признание.

Годом возникновения коллоидной химии как науки считают 1861 г., когда английским ученым Гремом сформулированы основные представления о коллоидных системах и введен термин «коллоид». В России основоположником коллоидной.химии был ботаник и химик Киевского университета И.Г.Борщов (1833-1878). В 1905 г. Д.И.Менделеев писал, что вопросы коллоидной химии «должно считать передовыми и могущими иметь большое значение во всей физике и химии». Большие заслуги в развитии физической и коллоидной химии принадлежат русским ученым Д.И.Менделееву, Д.П.Коновалову, Н.С.Курнакову, Н.А.Курнакову, Н.Н.Семенову, П.А.Ребиндеру, Н.А.Шилову, Н.П. Пескову, А.Н.Фрумкину, В.А.Каргину.