Методи фізичної хемії

При вивченні закономірностей фізичних і хемічних процесів прагнуть їх кількісного вираження, при цьому користуються такими методами:

1. Метод статистичної механіки, який спирається на вчення про молекулярну природу тіл і розглядає властивости речовини, яка складається з великої сукупности частинок, виходячи із законів руху і властивостей окремих частинок і їх розподіленням у відповідности до теорії ймовірности. Як відомо, за нормальних фізичних умов в 1мм³ міститься близько Ν_L=2,685...·10¹⁵ молекул (число Лошмідта), а 1 моль речовини містить N_A=6,022...·10²³ молекул (число Авогадро).

Цей метод дозволяє порівняти макроскопічні властивости тіл з мікроскопічними властивостями молекул. Метод статистичної механіки дозволяє обґрунтувати поняття і закони термодинаміки. Всі ці поняття формулюються як результат опису досліду без проникнення в молекулярний механізм процесів.

Метод застосовується для розв’язання завдань хемічної кінетики і каталізу, рівноваги та її зміщення, кінетики адсорбційних процесів, кінетики процесів колоїдних розчинів.

2. Метод термодинаміки, який полягає у знаходженні зв’язків між різними термодинамічними величинами, які визначають стан термодинамічної системи, речовини, і формами перетворення енергії системи без розгляду механізму процесів. Цей метод дає змогу розв’язати низку важливих питань: перетворення різних форм енергії в хемічних процесах; про напрям і характер хемічних процесів та фазових переходів; про хемічну рівновагу.

Метод використовується в хемічній термодинаміці, теорії розчинів, електрохемії, хемії колоїдного стану речовини та високомолекулярних сполук.

Сумісне використання статистичних і термодинамічних методів привело до створення статистичної термодинаміки.

3. Метод квантової механіки, якийбазується на корпускулярно-хвильовому уявленні про будову матерії, в першу чергу про будову атомів і молекул, дискретности енергії і станів. Метод дозволяє пояснити властивости молекул і твердих тіл на основі законів руху і властивостей складових їх частинок, в першу чергу електронів.

Квантово-механічний метод застосовується при вивченні будови речовини.

У фундаментальних дослідженнях фізичної хемії можна зустрітися з використанням всіх трьох методів теоретичних досліджень.

Теоретичні методи фізичної хемії пов’язані з використанням експериментальних фізичних і хемічних методів.

Курс фізичної хемії читається з розрахунку, що студенти ознайомлені з основами математичної аналізи, фізики та неорганічної хемії.

Дата добавления: 2014-12-25