Разделы физической химии. Методы исследования

Химическая термодинамика — это наука, изучающая макроскопические системы и протекающие в них процессы (химические реакции, фазовые переходы и т. д.) на основе общих законов взаимных превращений различных видов энергии, связанных с этими процессами.

Также физическая химия включает учение о растворах, учение о поверхностных явлениях, электрохимию, химическую кинетику и катализ, фотохимию и т. д.

Приведенный перечень основных разделов физической химии не охватывает некоторых областей этой науки, которые можно рассматривать как самостоятельные. Следует подчеркнуть тесную взаимосвязь различных разделов физической химии. При исследовании любого явления приходится использовать арсенал представлений, теорий и методов исследования многих разделов химии (а нередко и других наук). Лишь при начальном знакомстве с физической химией можно в учебных целях распределить материал указанным образом.

Методы физико-химического исследования. Основные методы физической химии, естественно, являются методами физики и химии. Это — прежде всего экспериментальный метод — исследование зависимости свойств веществ от внешних условий, экспериментальное изучение законов протекания различных процессов и законов химического равновесия.

Теоретическое осмысление экспериментальных данных и создание стройной системы знаний основано на методах теоретической физики.

Термодинамический метод, являющийся одним из них, позволяет количественно связывать различные свойства вещества («макроскопические» свойства) и рассчитывать одни из этих свойств на основании опытных величин других свойств.

Следует ещё раз особо отметить, что термодинамика — наука о макросистемах. Микроскопические частицы (атомы, молекулы, электроны, ионы и т. д.) не являются предметом её изучения. Состояние термодинамических систем и их отдельных частей определяется измеримыми величинами (температура, давление, объём и т. д), но структура вещества и механизмы протекающих процессов не рассматриваются.

Ещё одна особенность термодинамики заключается в том, что она позволяет определить принципиальную возможность или невозможность протекания того или иного процесса, но не его скорость. Фактор времени в классической термодинамике не рассматривается.