Fysische chemie
De fysische chemie maakt gebruik van de fysica om chemische systemen te bestuderen. Zij bestudeert deze op macroscopisch, atomair, subatomair en deeltjesniveau. Er wordt gekeken naar concepten als beweging, energie, kracht, tijd, thermodynamica, kwantumchemie, statistische mechanica en dynamica.
Fysische scheikunde is niet hetzelfde als chemische natuurkunde. Fysische scheikunde is meestal een macroscopische of supramoleculaire wetenschap. De meeste fysisch-chemische concepten hebben betrekking op bulkeigenschappen en niet zozeer op de moleculaire/atomaire structuur alleen. Hiertoe behoren chemisch evenwicht en colloïden.
Enkele van de relaties die de fysische chemie probeert op te lossen zijn de effecten van:
Geschiedenis
De term "fysische scheikunde" werd voor het eerst gebruikt door Michail Lomonosov in 1752. Hij presenteerde een colleges met de titel "Een cursus in ware fysische chemie" (Russisch: "Курс истинной физической химии") aan de studenten van de Universiteit van Petersburg.
De moderne fysische scheikunde werd ontwikkeld in de jaren 1860-1880 met werk over chemische thermodynamica, elektrolyten in oplossingen, chemische kinetiek en andere onderwerpen. In 1876 schreef Josiah Willard Gibbs een artikel getiteld "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" (Over het evenwicht van heterogene stoffen). Dit artikel introduceerde veel van de belangrijkste onderdelen van de fysische chemie, zoals Gibbs energie, chemische potentialen, Gibbs faseregel. Andere belangrijke ontdekkingen zijn het werk van Heike Kamerlingh Onnes over enthalpie en macromoleculaire processen.
Het eerste wetenschappelijke tijdschrift over fysische chemie was het Duitse Zeitschrift für Physikalische Chemie. Het werd in 1887 opgericht door Wilhelm Ostwald en Jacobus Henricus van 't Hoff. De twee scheikundigen en Svante August Arrhenius waren de toonaangevende mannen in de fysische chemie aan het eind van de 19e eeuw en het begin van de 20e eeuw. Alle drie kregen ze de Nobelprijs voor scheikunde.
In de 20e eeuw werden belangrijke ontdekkingen gedaan. Daartoe behoren de toepassing van de statistische mechanica op chemische systemen en het werk van Irving Langmuir op het gebied van colloïden en oppervlaktechemie. In de jaren 1930 pasten Linus Pauling en anderen de kwantummechanica toe om de kwantumchemie te ontwikkelen. Chemische theorieën zijn meegegroeid met nieuwe experimentele ontdekkingen. In de 20e eeuw kwamen nieuwe vormen van spectroscopie op, waaronder: infraroodspectroscopie, microgolfspectroscopie, EPR-spectroscopie en NMR-spectroscopie.
De fysische scheikunde verbeterde ook door ontdekkingen in de nucleaire scheikunde, vooral op het gebied van isotopenscheiding. Dit gebeurde rond de tijd voor en tijdens deTweede Wereldoorlog. Chemici ontdekten belangrijke feiten in de astrochemie.
Fragment van M. Lomonosov's manuscript 'Fysische Chemie' (1752)
Tijdschriften
Deze tijdschriften behandelen fysische chemie:
- Tijdschrift voor Fysische Chemie (1887)
- Journal of Physical Chemistry A (van 1896 als Journal of Physical Chemistry, hernoemd in 1997)
- Fysische Scheikunde Chemische Fysica (vanaf 1999, voorheen Faraday Transactions met een geschiedenis die teruggaat tot 1905)
- Macromoleculaire scheikunde en natuurkunde (1947)
- jaarboek van fysische chemie (1950)
- Moleculaire Fysica (tijdschrift)|Moleculaire Fysica (1957)
- Tijdschrift voor fysische organische chemie (1988)
- Tijdschrift voor Fysische Chemie B (1997)
- ChemPhysChem (2000)
- Tijdschrift voor Fysische Chemie C (2007)
- Journal of Physical Chemistry Letters (vanaf 2010, een combinatie van eerder in de afzonderlijke tijdschriften gepubliceerde brieven)
Een historisch tijdschrift dat zowel scheikunde als natuurkunde bestreek was Annales de chimie et de physique. Het begon in 1789 en werd onder de hier gegeven naam gepubliceerd van 1815-1914.
Takken en gerelateerde onderwerpen
- Thermochemie
- Chemische kinetiek
- Kwantumchemie
- Elektrochemie
- Fotochemie
- Oppervlaktechemie
- Solid-state chemie
- Spectroscopie
- Biofysische scheikunde
- Materiaalwetenschappen
- Fysische organische chemie
- Micromeritics
Vragen en antwoorden
V: Wat is fysische chemie?
A: Fysische chemie is een tak van wetenschap die de fysica gebruikt om chemische systemen op macroscopisch, atomair, subatomair en deeltjesniveau te bestuderen.
V: Waarin verschilt fysische chemie van chemische fysica?
A: Hoewel beide disciplines natuurkunde gebruiken om chemische systemen te bestuderen, richt de fysische chemie zich meer op macroscopische of supramoleculaire wetenschap en bulkeigenschappen dan op de moleculaire/atomaire structuur alleen.
V: Wat zijn enkele concepten die in de fysische chemie worden bestudeerd?
A: In de fysische chemie wordt gekeken naar begrippen als beweging, energie, kracht, tijd, thermodynamica, kwantumchemie, statistische mechanica en dynamica.
V: Welke soorten relaties probeert de fysische chemie op te lossen?
A: Fysische chemie probeert de effecten van zaken als chemisch evenwicht en colloïden op te lossen.
V: Richt de fysische chemie zich op de moleculaire/atomaire structuur?
A: Nee; er wordt wel gekeken naar de moleculaire/atomaire structuur als dat nodig is om bepaalde verschijnselen te begrijpen, maar de meeste concepten hebben betrekking op bulkeigenschappen en niet op afzonderlijke moleculen of atomen.
V: Wat voor soort wetenschap is fysische chemie?
A: Fysische chemie is meestal een macroscopische of supramoleculaire wetenschap.
