Химическая физика

Химическая физика — раздел физики, изучающий химические процессы с физической точки зрения. Основное внимание уделяется пониманию физических свойств и поведения химических систем с использованием принципов физики и химии. В этой области исследуются физико-химические явления с использованием методов атомной и молекулярной физики, а также физики конденсированного состояния .

Министерство образования США определяет химическую физику как «Программу, которая фокусируется на научном изучении структурных явлений, объединяя дисциплины физической химии и атомной/молекулярной физики. Включает обучение гетерогенным структурам, выравниванию и поверхностным явлениям, квантовой теории, математической физике». , статистическая и классическая механика, химическая кинетика и лазерная физика». ^[1]

химической физикой и физической Различие между химией

Находясь на стыке физики и химии, химическая физика отличается от физической химии , поскольку она больше фокусируется на использовании физических теорий для понимания и объяснения химических явлений на микроскопическом уровне, таких как квантовая механика, статистическая механика и молекулярная динамика. Между тем, физическая химия использует более широкий спектр методов, таких как термодинамика и кинетика, для изучения физической природы химических процессов. С другой стороны, физическая химия занимается физическими свойствами и поведением вещества в химических реакциях, охватывая более широкий круг тем, таких как термодинамика , кинетика и спектроскопия , и часто связывает макроскопическое и микроскопическое химическое поведение. Различие между этими двумя областями все еще нуждается в разъяснении, поскольку обе области имеют общие основания. В ходе своих исследований ученые часто практикуются в обеих областях, поскольку используемые темы и методы существенно совпадают. ^[2]Такие журналы, как PCCP ( Физическая химия, химическая физика ), освещают исследования в обеих областях, подчеркивая их совпадение.

История [ править ]

Термин «химическая физика» в современном понимании впервые был использован немецким ученым А. Ойкеном, опубликовавшим «Курс химической физики» в 1930 году. До этого, в 1927 году, вышло издание «Электронная химия» В. Н. Кондрата. ев, Н.Н. Семенов и Ю. Б. Харитон через название намекнул на значение слова «химическая физика». Институт химической физики АН СССР создан в 1931 году. В США « Журнал химической физики ». с 1933 года издаётся ^[3]

В 1964 году Фонд General Electric Foundation учредил премию Ирвинга Ленгмюра в области химической физики в знак признания выдающихся достижений в области химической физики. Названная в честь лауреата Нобелевской премии Ирвинга Ленгмюра , эта награда признает значительный вклад в понимание химических явлений с помощью физических принципов, влияющих на такие области, как химия поверхности и квантовая механика. ^[4]

Чем занимаются физики - химики

Физики-химики исследуют структуру и динамику ионов , свободных радикалов , полимеров , кластеров и молекул . Их исследования включают изучение квантово-механических аспектов химических реакций, процессов сольватации и потока энергии внутри и между молекулами, а также наноматериалов, таких как квантовые точки. Эксперименты в химической физике обычно включают использование спектроскопических методов для понимания водородных связей , переноса электронов , образования и растворения химических связей , химических реакций и образования наночастиц .

Цели исследований в теоретическом аспекте химической физики — понять, как химические структуры и реакции работают на квантовомеханическом уровне. Целью этой области также является выяснение того, как ионы и радикалы ведут себя и реагируют в газовой фазе, а также разработка точных приближений, упрощающих расчеты физики химических явлений.

Химические физики ищут ответы на такие вопросы, как:

Можем ли мы экспериментально проверить квантовомеханические предсказания вибраций и вращений простых молекул? Или даже молекулы сложных молекул (например, белков )?
Можем ли мы разработать более точные методы расчета электронной структуры и свойств молекул?
Можем ли мы понять химические реакции, исходя из первых принципов?
Почему квантовые точки начинают мигать (по схеме, предполагающей фрактальную кинетику) ^[5]) после поглощения фотонов ?
Как на самом деле происходят химические реакции?
Каков пошаговый процесс, который происходит, когда изолированная молекула сольватируется? Или когда сольватируется целый ансамбль молекул?
Можем ли мы использовать свойства отрицательных ионов для определения молекулярных структур, понимания динамики химических реакций или объяснения фотодиссоциации ?
Почему поток мягких рентгеновских лучей выбивает достаточно электронов из атомов кластера ксенона , чтобы вызвать взрыв кластера?

Журналы [ править ]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Подробности кода CIP 40.0508.
^ «Введение в химическую физику. Дж. К. Слейтер. Стр. xiv + 521. Лондон: McGraw‐Hill Publishing Co., Ltd., 1939. 33 с» . Журнал Общества химической промышленности . 59 (11): 187–187. 16 марта 1940 г. дои : 10.1002/jctb.5000591106 . ISSN 0368-4075 .
^ «Химическая физика» . TheFreeDictionary.com . Проверено 31 марта 2024 г.
^ «Премия Ирвинга Ленгмюра в области химической физики» . Американское химическое общество . Проверено 16 апреля 2024 г.
^ Рутзан, Аарон Л.; Джайн, Прашант К. (08 апреля 2015 г.). «Люминесцентное мерцание реагирующей квантовой точки» . Нано-буквы . 15 (4): 2504–2509. дои : 10.1021/acs.nanolett.5b00068 . ISSN 1530-6984 .

[1] Подробности кода CIP 40.0508.

[2] «Введение в химическую физику. Дж. К. Слейтер. Стр. xiv + 521. Лондон: McGraw‐Hill Publishing Co., Ltd., 1939. 33 с» . Журнал Общества химической промышленности . 59 (11): 187–187. 16 марта 1940 г. дои : 10.1002/jctb.5000591106 . ISSN 0368-4075 .

[3] «Химическая физика» . TheFreeDictionary.com . Проверено 31 марта 2024 г.

[4] «Премия Ирвинга Ленгмюра в области химической физики» . Американское химическое общество . Проверено 16 апреля 2024 г.

[5] Рутзан, Аарон Л.; Джайн, Прашант К. (08 апреля 2015 г.). «Люминесцентное мерцание реагирующей квантовой точки» . Нано-буквы . 15 (4): 2504–2509. дои : 10.1021/acs.nanolett.5b00068 . ISSN 1530-6984 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

v т и Отрасли химии
Glossary of chemical formulae List of biomolecules List of inorganic compounds Periodic table
Analytical	Instrumental chemistry Electroanalytical methods Spectroscopy IR Raman UV-Vis NMR Mass spectrometry EI ICP MALDI Separation process Chromatography GC HPLC Crystallography Characterization Titration Wet chemistry Calorimetry Elemental analysis
Theoretical	Quantum chemistry Computational chemistry Mathematical chemistry Molecular modelling Molecular mechanics Molecular dynamics Molecular geometry VSEPR theory
Physical	Electrochemistry Spectroelectrochemistry Photoelectrochemistry Thermochemistry Chemical thermodynamics Surface science Interface and colloid science Micromeritics Cryochemistry Sonochemistry Structural chemistry Chemical physics Molecular physics Femtochemistry Chemical kinetics Spectroscopy Photochemistry Spin chemistry Microwave chemistry Equilibrium chemistry Mechanochemistry
Inorganic	Coordination chemistry Magnetochemistry Organometallic chemistry Organolanthanide chemistry Cluster chemistry Solid-state chemistry Ceramic chemistry
Organic	Stereochemistry Alkane stereochemistry Physical organic chemistry Organic reactions Organic synthesis Retrosynthetic analysis Enantioselective synthesis Total synthesis / Semisynthesis Fullerene chemistry Polymer chemistry Petrochemistry Dynamic covalent chemistry
Biological	Biochemistry Molecular biology Cell biology Chemical biology Bioorthogonal chemistry Medicinal chemistry Pharmacology Clinical chemistry Neurochemistry Bioorganic chemistry Bioorganometallic chemistry Bioinorganic chemistry Biophysical chemistry
Interdisciplinarity	Nuclear chemistry Radiochemistry Radiation chemistry Actinide chemistry Cosmochemistry / Astrochemistry / Stellar chemistry Geochemistry Biogeochemistry Photogeochemistry Environmental chemistry Atmospheric chemistry Ocean chemistry Clay chemistry Carbochemistry Food chemistry Carbohydrate chemistry Food physical chemistry Agricultural chemistry Soil chemistry Chemistry education Amateur chemistry General chemistry Clandestine chemistry Forensic chemistry Forensic toxicology Post-mortem chemistry Nanochemistry Supramolecular chemistry Chemical synthesis Green chemistry Click chemistry Combinatorial chemistry Biosynthesis Chemical engineering Stoichiometry Materials science Metallurgy Ceramic engineering Polymer science
See also	History of chemistry Nobel Prize in Chemistry Timeline of chemistry of element discoveries "The central science" Chemical reaction Catalysis Chemical element Chemical compound Atom Molecule Ion Chemical substance Chemical bond Alchemy Quantum mechanics
Category Commons Portal WikiProject

v т и Основные разделы физики
Divisions	Pure Applied Engineering
Approaches	Experimental Theoretical Computational
Classical	Classical mechanics Newtonian Analytical Celestial Continuum Acoustics Classical electromagnetism Classical optics Ray Wave Thermodynamics Statistical Non-equilibrium
Modern	Relativistic mechanics Special General Nuclear physics Quantum mechanics Particle physics Atomic, molecular, and optical physics Atomic Molecular Modern optics Condensed matter physics
Interdisciplinary	Astrophysics Atmospheric physics Biophysics Chemical physics Geophysics Materials science Mathematical physics Medical physics Ocean physics Quantum information science
Related	History of physics Nobel Prize in Physics Philosophy of physics Physics education Timeline of physics discoveries