Предмет, задачи и методы физической химии. Основные этапы ее развития. Место физической химии среди других наук и ее значение в развитии фармации.

Основоположником физической химии является М.В. Ломоносов. Он впервые прочитал курс «истинной физической химии» студентам Петербургского университета в середине XVIII в.,

Провел лабораторный практикум (впервые в мире).

Физическая химия (М.В. Ломоносов) – наука, изучающая с помощью законов физики то, что происходит в химических телах при их превращения, объединяет физику и химию и использует математический аппарат.

В течение 100 лет после Ломоносова эту науку не преподавали, затем преподавание возобновили.

В России – Н.Н. Бекетов, в Харьковском университете, за рубежом (Германия) – В. Оствальд, Лейденский университет.

На первом этапе своего развития физическая химия ограничивалась изучением макроскопических (непосредственно наблюдаемых) характеристик систем и процессов.

Основные задачи современной физической химии — изучение состояния и строения вещества, химические связи, кинетики и механизма химических превращений с использованием новейших экспериментальных и расчетных методов.

Предмет физической химии - основные разделы физической химии:

1) Химическая термодинамика – основу составляют 3 постулата, автором 1 закона является М.В. Ломоносов (закон сохранения энергии), 2 – английский ученый Кельвин, 3 – Нернст.

2)      Термодинамика химического равновесия – приложение законов термодинамики к обратимым химическим реакциям (Ле Шателье), математические уравнения позволяют определять, в какую сторону смещается равновесие при заданных условия (Вант-Гофф).

3)      Фазовое равновесие – равновесие в гетерогенных системах, состоящих из нескольких фаз. Правило фаз Гиббса. Уравнение Клапейрона, физико-химический анализ – Курнаков, термический анализ в частности.

4)      Молекулярные растворы (растворы неэлектролитов). Менделеев – (гидратная) химическая теория растворов. Рауль, Вант-Гофф – растворы газов в воде и в других жидкостях; Генри, Сеченов – распределение вещества между двумя несмешивающимися жидкостями (йод между водой и хлороформом), Нернст.

5)      Растворы электролитов изучали Аррениус, Вант-Гофф, Каблуков. Они создали теорию электролитической диссоциации.

6)      Электрохимия – электропроводимость растворов электролитов, электродные процессы, гальванические элементы (источники постоянного тока) и явления электролиза. Аррениус, Вант-Гофф, Каблуков, Фарадей – электропроводность; Нернст – электродный потенциал; Даниэль, Вольт – гальванический элемент; Фарадей - закон электролиза.

7)      Химическая кинетика и катализ. Изучает скорость химических реакций и зависимость ее от различных факторов.

8)      Раздел коллоидной химии (Грэм, Борщов и др.)

Физическая химия является теоретической основой химии, поэтому способствует развитию всех химических наук. Ее законы справедливы для неорганических и органических веществ.

Например, физическая химия изучает законы осмоса, а эти законы действуют в организмах растений, животных и человека. Этими законами объясняются гемолиз, плазмолиз, лизис и др. явления в организме человека.

Повышенным и пониженным осмотическим давлением в крови человека обусловлены такие заболевания как гипер- и гипотония.

Применение в фармации – фармацевты готовят истинные и коллоидные растворы (истинный 5% раствор йода в этаноле, раствор пероксида водорода; коллоидные растворы  Ag– колларгол, протаргол). Коллоидные растворы серебра обладают антисептическими и противовоспалительными действиями, защищены желатином – защитный коллоид.

Основоположником физической химии (ФХ) является М.В.Ломоносов (1748-52г). В течение 100 лет после Ломоносова эту науку не преподавала. Затем преподавание возобновили: Пикетов в Харьковском университете, Оствальд в Лейбницком, Германия.

ФХ (по Ломоносову) – наука, изучающая с помощью законов физики то, что происходит в химических телах при их превращениях.

ФХ – теоретическая основа химии, она изучает общие закономерности, присущие всем химическим явлениям и процессам.

Предметом ФХ является объяснение химических явлений на основе более общих законов физики. ФХ рассматривает две основные группы вопросов:

• Изучение строения и свойств вещества и составляющих его частиц;
• Изучение процессов взаимодействия веществ.

Разделы ФХ:

• Химическая термодинамика – учение об энергетике различных процессов и условиях их самопроизвольного протекаия.

Основу составляют 3 постулата:

1й – Ломоносов (закон сохранения энергии),

2й – Кельвин,

3й – Нернст

• Термодинамика химического равновесия.

Приложение законов термодинамики к обратимым химическим реакциям. Ле-Шателье. Математические уравнения позволяют определить в какую сторону смещается равновесие при заданных условиях. Вант-Гофф.

• Фазовое равновесие – понятия о закономерностях фазовых переходов.

Равнвесие в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Уравнение Клайперона. Физико-химический анализ – Курнаков.

• Молекулярные растворы.

Растворы неэлектролитов. Менделеев (гидратация), химическая теория растворов. Коллигативные свойства растворов. Рауль, Вант-Гофф.Растворы газов в воде и в других жидкостях. Генри, Сеченов. Распределение вещества между 2мя несмешивающимися жидкостями. Нернст.

• Растворы электролитов.

Аррениус, Вант-Гофф, Каблуков. Они создали теорию электролитической диссоциации.

• Электрохимия: электропроводность растворов электролитов, электродные процессы, гальванические элементы (источники постоянного тока) и явления электролиза.

Аррениус, Вант-Гофф, Каблуков, Фарадей (электропроводность, электролиз), Нернст (электродный потенциал), Якоби, Даниэль, Вольт (гальванические элементы).

• Химическая кинетика и катализ – учение о скоростях химических процессов.

Скорость химических реакий и зависимоть ее от различных факторов. Основной закон кинетики – закон действия масс (Гульдберг, Вааге). Зависимоть скорости от времени (Вант-Гофф, Аррениус). Катализ (Кобозев, Баландин). Цепные реакции (семенов).

• Коллоидная химия. Грэм, Борщов, Ребиндер, Липатов.