fiziknė chèmija, chemijos šaka, nagrinėjanti dėsnius, apibrėžiančius medžiagų sandarą ir medžiagų cheminius virsmus; šiuolaikinės chemijos teorinis pagrindas.
Tyrimų sritys
Fizikinė chemija tiria chemines reakcijas (t. p. ir labai greitas), jų kinetiką, energijos kaupimąsi cheminėse medžiagose. Naudojasi daugiausia fizikiniais (rentgenine struktūros analize, spektroskopija, branduolių magnetiniu rezonansu, elektronų paramagnetiniu rezonansu) ir matematiniais (matematinio modeliavimo) metodais. Svarbiausi teoriniai fizikinės chemijos metodai yra termodinaminis ir kinetinis. Termodinaminiais metodais (remiantis energijos ir entropijos kitimais) apskaičiuojama cheminių reakcijų pusiausvyra. Kinetiniu, arba statistiniu, metodu tiriant atskirų dalelių judėjimą, nustatant jų susidūrimų skaičių ir greitį tiriama dalelių cheminė sąveika ir sistemoje vykstantys procesai, remiantis tikimybių teorijos dėsniais nagrinėjami elementarieji cheminiai vyksmai (jų mechanizmas, greitis). Fizikinės chemijos metodai remiasi chemine ir fizikine analize. Pagal nagrinėjamas daleles skiriamos dvi fizikinės chemijos kryptys. Vienos jų, dar vadinamos chemine fizika, nagrinėjančios molekulinių sistemų sandarą ir savybes, relaksaciją, energijos pernašą, tyrimai pagrįsti atomo fizikos ir kvantinės molekulių teorijos principais. Kita kryptis, nagrinėjanti sistemą sudarančias daleles kaip visumą, grindžiama statistikos dėsniais. Pagal tiriamąjį objektą fizikinė chemija skirstoma į medžiagos sandaros mokslą (tiria atomų ir molekulių sudėtį, medžiagos agregatinę būseną), tirpalų mokslą (tiria tirpalų vidinę struktūrą, savybes, tirpumą), cheminę termodinamiką (tiria cheminių reakcijų šiluminius efektus, ryšį tarp cheminės energijos ir kitų energijos rūšių, cheminę ir fazių pusiausvyrą), cheminę kinetiką (tiria reakcijų greitį ir mechanizmą, katalizę).
Istorija
Fizikinė chemija pradėjo kurtis 18 a. viduryje, kaip savarankiškas mokslas susiformavo 19 a. pabaigoje–20 a. pradžioje. Pirmąją fizikinės chemijos katedrą 1887 Leipcige įkūrė W. Ostwaldas. J. W. Gibbsas, J. H. van’t Hoffas, W. H. Nernstas ir Gustavas Heinrichas Johannas Apollonas Tammannas (Vokietija), Henryʼis Louis Le Chatelier (Prancūzija), N. Kurnakovas atliko svarbių darbų iš cheminės ir fazių pusiausvyros termodinamikos, Catas Maximilianas Guldbergas ir Peteris Waage (abu Norvegija), Nikolajus Beketovas (Rusija) – makroskopinės kinetikos tyrimų. Vėliau plėtota katalizės teorija, kurios pradininkas yra M. Faraday, sukurta tirpalų termodinamikos teorija (F.-M. Raoult’is), elektrolitinės disociacijos teorija (J. H. van’t Hoffas; Dmitrijus Konovalovas, Rusija). 20 a. pradžioje susikūrus kvantinei mechanikai pradėjo plėtotis kvantinė chemija. 20 a. 6–7 dešimtmetyje naujausiais metodais tirtos molekulių, jonų, radikalų savybės, įvairių medžiagų disociacija, jonizacija, fotojonizacija, reakcijos, vykstančios elektros išlydžio metu, procesai žemos temperatūros plazmoje (plazmochemija), paviršinių reiškinių įtaka kietųjų kūnų savybėms, plėtota polimerų fizikinė chemija, dujų elektrochemija. Buvusios fizikinės chemijos šakos elektrochemija, fotochemija, koloidų chemija, kristalų chemija, kvantinė chemija, magnetochemija, radiacinė chemija tapo savarankiškais mokslais.
Lietuvoje
Fizikinės chemijos tyrimų (elektrolizės ir fotochemijos) pradininkas yra Th. von Grotthussas. 1922 Vilniaus universitete įkurta fizikinės chemijos katedra (vedėjas E. Bekeris), 1925 Lietuvos universitete V. Čepinskis įkūrė Fizikinės chemijos ir elektrochemijos katedrą. Buvo tiriama tirpalų elektrolizė, cheminių reakcijų kinetika, fotocheminės reakcijos, koloidiniai tirpalai. Po II pasaulinio karo svarbiausiais fizikinės chemijos tyrimų centrais tapo Vilniaus universitetas, Kauno technologijos universitetas ir Chemijos institutas (nuo 2010 Fizinių ir technologijos mokslų centras). Vilniaus universitete svarbiausios tyrimų sritys – cheminių reakcijų kinetika (V. Kaikaris), fotocheminės reakcijos (J. Matulis), Kauno technologijos universitete – cheminių reakcijų kinetika, fazių pusiausvyra (J. Janickis, V. Zelionkaitė), chalkogenų struktūra ir savybės (J. Janickis), Fizinių ir technologijos mokslų centre – daugiaatomių molekulių adsorbcija (D. Poškus), cheminių reakcijų mechanizmas, heterogeninė katalizė, dielektrikų metalizavimas (E. Norkus, P. A. Vaškelis), neorganiniai oksidatoriai ir reduktoriai (A. Prokopčikas, G. Rozovskis), Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijoje – išsūdymas ir įsūdymas (J. Ciparis).
2415