Большая Советская Энциклопедия (ФИ)

Физи'ческая хи'мия, наука, объясняющая химические явления и устанавливающая их закономерности на основе общих принципов физики. Главными разделами Ф. х. являются: термодинамика химическая , кинетика химическая , учения о катализе , поверхностных явлениях , растворах , квантовая химия и учение о строении и свойствах молекул, ионов, радикалов. Ф. х. в качестве своих, в значительной мере самостоятельных, разделов включает также коллоидную химию , электрохимию , фотохимию , кристаллохимию , радиационную химию , физико-химический анализ и др.

  Название науки Ф. х., её предмет и задачи были впервые сформулированы М. В. Ломоносовым , который в 1752–53 читал для студентов курс «Введение в истинную физическую химию». Им был установлен один из основных законов, на котором базируется Ф. х., – закон постоянства массы при химических превращениях. В 1840 Г. И. Гессом был открыт закон постоянства сумм тепла при химических превращениях, также явившийся одним из фундаментальных законов Ф. х. Существенный вклад в развитие Ф. х. в середине 19 в. был внесён П. Бертло и Х. Томсеном благодаря их фундаментальным термохимическим исследованиям, введению представлений о теплотах реакции как мере химического сродства реагирующих веществ, установлению связи между теплотами образования и составом веществ. Первую кафедру Ф. х. организовал в 1887 в Лейпцигском университете В. Оствальд , он же основал первый физико-химический журнал.

  Выделение Ф. х. в самостоятельную отрасль науки произошло лишь в конце 19 в. Этому способствовал общий рост разнообразных химических производств и создание химической промышленности, выдвинувшей множество проблем, для успешного разрешения которых было недостаточно эмпирических правил и знания качественных соотношений.

  Для развития Ф. х. во 2-й половине 19 и начале 20 вв. характерно применение главным образом термодинамических методов, изучение макроскопических, т. е. непосредственно наблюдаемых, характеристик систем и процессов, использование представлений классической физики и классической химического строения теории при исследовании связи свойств и строения молекул. Окончательно устанавливается уравнение состояния для идеальных газов (Д. И. Менделеев , Б. Клапейрон ). Разрабатываются приложения термодинамики к химическим и фазовым равновесиям (Дж. Гиббс , Я. Вант-Гофф , В. Нернст , А. Ле Шателье , Н. С. Курнаков , Г. Тамман ), основы макроскопической («формальной») кинетики (К. Гульдберг , П. Вааге , Н. Н. Бекетов , Вант-Гофф), вводится представление об энергии активации реакций (С. Аррениус ). Получают дальнейшее развитие представления о катализе, ведущие своё начало от М. Фарадея . Устанавливаются основные законы адсорбции (Гиббс). Развивается термодинамическая теория разбавленных растворов (Ф. Рауль , Вант-Гофф, Д. П. Коновалов ). Создаётся теория электролитической диссоциации (Аррениус). Для гальванических элементов вводится понятие электродных потенциалов (Нернст).

  Результаты исследований, достигнутые на этом этапе развития Ф. х., внедряются в промышленность (синтез аммиака, разработка соляных месторождений, некоторые металлургические процессы, перегонка, ректификация и др.).

  Крупнейшие открытия естествознания в конце 19 и начале 20 вв. – открытие рентгеновских лучей, электрона, явления радиоактивности, развитие спектроскопии – создали предпосылки для нового этапа Ф. х. Установление законов движения электронов в атомах и молекулах (законов квантовой механики ) привело к возникновению квантовой химии, что создало принципиально новые возможности теоретической трактовки химической связи, валентности, строения химических соединений.