ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные направления развития физической химии из "Краткий курс физ. химии" Ломоносов всегда стремился применять количественный метод исследования мера, вес и пропорция — так определяет он характер своих опытов. Он ввел весы в обиход химической лаборатории и широко использовал метод взвешивания. [c.15] Из важных работ М. В. Ломоносова в области физической химии необходимо указать еше на его работы по изучению растворов. Он изучал выделение и поглошение теплоты при образовании растворов, растворимость и зависимость ее от температуры, явление кристаллизации и др. Он первым установил, что повышение концентрации раствора вызывает понижение температуры его замерзания. [c.15] В первой половине XIX века атомистические представления получают в химии широкое распространение главным образом благодаря работам Дальтона, Гей-Люссака, Авогадро. В то же время в результате исследований Дэви, Фарадея, Берцелиуса и др. было открыто значение электрических сил в образовании химических соединений. Позднее были найдены количественные законы электролиза—законы Фарадея (1830). [c.15] К тому же периоду относится развитие термохимии, одним из основателей которой был Г. И. Гесс (1802—1850), профессор Горного института в Петербурге. В результате обширных экспериментальных исследований он в 1840 г. опубликовал основной закон термохимии (названный впоследствии его именем), который можно рассматривать как одно из выражений открытого позднее первого закона термодинамики применительно к химическим процессам. [c.15] Преподавание курса физической химии впервые после Ломоносова снова ввел Н. Н. Бекетов (1826—1911), который с 1860 г. начал читать в Харьковском университете курс Отношение физических и химических явлений между собой и с 1865 г. — курс, названный нм физико-химией. С этого времени курс физической химии постепенно начинает входить как самостоятельная дисциплина в систему преподавания в высших учебных заведениях. [c.15] Бекетов четко установил (1865) значение зависимости направления химического процесса от концентрации реагирующих веществ, обосновав обширными и удачными опытами то положение, которое позднее в математической форме было выражено законом действия 1асс. Бекетов изучал также и восстанавливающую способность одних металлов по отношению к другим он первым установил высокую восстанавливающую способность металлических алюминия и магния. [c.16] Огромное влияние на формирование правильных представлений о природе химической валентности и химическом строении вещества оказали работы Александра Михайловича Бутлерова (1828— 1886). Он является создателем теории химического строения (1861), на основе которой развилась современная органическая химия. Эта теория позволяет установить взаимное влияние атомов в молекуле, в том числе и тех, которые связаны между собой не непосредственно, а через другие атомы. [c.16] Для развития физической химии, как и вообще всей химии, большое значение имели работы Дмитрия Ивановича Менделеева (1834—1907), и прежде всего открытие им знаменитого периодического закона (1869), впервые показавшего единство природы различных химических элементов. Этот закон дал возможность, пользуясь экспериментальными данными о свойствах одних элементов и их соединений, предвидеть эти свойства для других элементов и их соединений. Все элементы, открытые позднее, нашли место в периодической системе без каких-нибудь ее принци-[шальных изменений. [c.16] Периодический закон, установив закономерное изменение свойств элементов при возрастании их атомных весов, положил конец господству чисто эмпирического метода изучения химических свойств различных элементов и их соединений. Он остается и в настоящее время незыблемой основой систематики различных свойств химических элементов и их соединений. [c.16] Периодический закон показывает, что качественная характеристика каждого химического элемента зависит от количественного значения его атомного веса. Возрастание атомного веса приводит к качественному изменению — переходу от одного элемента к другому. Переход этот происходит не плавно, а скачкообразно, что неоднократно подчеркивал и Менделеев. В этом проявляется диалектический характер зависимости свойств химических элементов от их атомного веса. Энгельс писал что Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты — Нептуна . [c.16] Большое внимание Менделеев уделял исследованию растворов. Он показал, что процесс растворения — это не просто физические явления, что в этом процессе важную роль могут играть и химические взаимодействия и что обе стороны явления неразрывно связаны между собой. [c.17] Из других работ Менделеева в областях, относящихся к физической химии, следует назвать его работы по упругости газов, введению универсальной газовой постоянной в уравнение состояния идеального газа, изучению термического расширения жидкостей и их поверхностного натяжения при различных температурах. В частности, последние работы привели к установлению Менделеевым существования температуры абсолютного кипения жидкостей (критической температуры). [c.17] Во второй половине XIX века были разработаны начала учения о скорости химических реакций — химической кинетике—и учения о равновесиях в химических системах. Вскоре после указанных выше работ Бекетова шведскими учеными Гульд-бергом и Вааге (1867) был открыт закон, количественно выражающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и выражающий соотношение между концентрациями веществ, участвующих в реакции при равновесии, — закон действия масс. [c.17] Позднее систематическое изучение скоростей химических реакций привело к дальнейшему развитию химической кинетики. [c.17] Вант-Гоффом было разработано математическое выражение кинетических закономерностей- Н. А. Меншуткин (1887) провел систематическое исследование кинетики химических реакций в растворах, выявив значение растворителя. С Аррениус (1889) исследовал влияние температуры на скорость химических реакций. [c.17] В развитии термодинамической теории равновесий, в частности равновесий в химических реакциях (гомогенных и гетерогенных), выдающаяся роль принадлежит работам В. Гиббса (1873—1878) и Ле-П1ателье, который открыл (1885) общий принцип смещения равновесий при изменении внешних условий. Термодинамическая теория химических равновесий получила развитие в работах Вант-Гоффа. Им же была разработана количественная теория разбавленных растворов (1886). [c.17] Изучение особенностей в свойствах растворов электролитов получило теоретическую основу в результате разработки С. Аррениусом (1887) теории э л е к т р о л и т и ч е/ к о й диссоциации. [c.17] На рубеже XIX и XX столетий в области учения о строении вещества был сделан ряд открытий, имевших большое принципиальное значение и приведших к признанию сложности атома. К ним относятся открытие электрона Перреном (1895) и Томсоном (1897), разработка Максвеллом электромагнитной теории света, открытие Планком (1900) квантовой природы света. П. Н. Лебедев (1899) экспериментально показал существование светового давления и произвел количественное изучение его. Открытие явления радиоактивности и изучение его, проведенное П. Кюри и М. Склодовской-Кюри (начиная с 1898 г.), убедило, в частности, что атомы одних элементов могут превращаться в атомы других элементов. [c.18] Таким образом, к началу XX века определялись основные направления физической химии как науки, изучающей строение вещества и его свойства в различных агрегатных состояниях, химическую термодинамику, включая термохимию и учение о равновесиях, растворы, в том числе и коллоидные, кинетику химических реакций и электрохимию. [c.18] Наиболее бурно развивалось учение о строении вещества, в особенности о строении атомов и молекул. Первым крупным достижением в этой области была ядерная теория атома, предложенная Резерфордом (1911), которая вскоре получила развитие в первой количественной теории атома водорода, разработанной Бором (1913). [c.18] Вернуться к основной статье