I. …И ВООБЩЕ II. О НАУКЕ III. О ХИМИИ Химия – это плохо? Медицина – мать химии? Мир без аналитической химии. Апокалипсис? Сколько преступлений не раскроется без судебной химии? Куда мы придем без агрохимии? Раскроет ли астрохимия тайну жизни? Зачем нужна биохимия? Что в галургии от химии? Неужели геохимия – основа сырьевой «наркомании»? Даст ли нам гидрохимия новое «золото»? Зачем окрашивают ткани… человека? Гистохимия и цитохимия. Рак, СПИД, грипп… Какая наука действительно против? Иммунохимия Можно ли посчитать химию? Квантовая химия. Чем холодец похож на человека? Коллоидная химия. Когда католичество признает развод? О косметической химии. Зачем землянам космохимия? Возможно ли современное информационное поле без кристаллохимии? Чем химикам и медикам помогает Дед Мороз? Криохимия и криотерапия. Лазерная химия – с чем ее едят? Можно ли воевать без леса? Лесохимия. Возможна ли жизнь внутри магнита? Магнетохимия. Какова связь медицинской химии и патохимии? Что в металлургии от химии? Зачем нам механохимия? Где мы сталкиваемся с микроволновой химией? Нанохимия – размерный предел химии? Кто нами руководит? Нейрохимия. Неорганическая химия: старая или новая наука? Продавать нефть или продукты ее переработки? Нефтехимия. Ты, я, он, она – вместе… органическая химия? Возможно и душу когда-нибудь синтезируем? Органический синтез. Возможна ли долгая жизнь свободной частицы в несвободной материи? Физическая органическая химия. Что такое «пегниохимия»? Что общего между учеником Христа и петрохимией? Возвратимся ли мы в каменный век? Петрургия. Возвратимся ли мы в каменный век? Петрургия. Часто ли мы химичим на кухне? Пищевая химия. Плазмохимия для людей или для Бога? Прикладная химия для войны или мира? Какого цвета электрончик? Радиационная химия. Кто открыл явление радиоактивности? Насколько опасна радиоактивность? Существует ли томная энергия? Радиохимия. Стереохимия это что? Что лучше потоп или метановая катастрофа? Супрамолекулярная химия. О чем рассуждал Д.И. Менделеев в своей докторской диссертации? Термохимия. Техническая химия – оправдано ли выделение? Топохимия – это поверхностная химия? Может не надо сжигать уголь? Углехимия. Чем лечимся? Фармакохимия. Фемтохимия – это что то новое? Удар по голове это уголовщина или… физическая химия? Кто были первые фитохимики? Откуда на Земле кислород и какова природа зрения? Фотохимия. Чем отличается химия высоких энергий от обычной химии? Можно ли прожить без ускорения? Химическая кинетика и катализ. Чем химическая физика отличается от физической химии? Что является пугалом обывателя? Химическая технология. Какова роль химии в войнах? Химическое вооружение. Из чего сделаны хозяйственные пакеты, шины и агенты наследственности? Химия высокомолекулярных соединений. Можно ли синтезировать чай? Химия природных соединений. Зачем нам химия силикатов? Как химия твердого тела отвечает на вопрос: гетеро- это нормально? Что такое химия элементоорганических соединений? Электрохимия, а она нам зачем? Что раздвигает границы Периодической системы? Ядерная химия. Как попасть на «химию» без университета? Какой химический элемент назван в честь России? Об имени химических элементов.

Размер шрифта: - +

Чем химическая физика отличается от физической химии?

Химическая физика изучает электронную структуру молекул и твердых тел, молекулярные спектры, элементарные акты химических реакций, процессы горения и взрыва, то есть физические аспекты химических явлений. Термин введен немецким химиком А. Эйкеном в 1930.

Сформировалась в 1920-х гг. в связи с развитием квантовой механики и использованием ее представлений в химии. Граница между химической физикой и физической химией условна. Предмет физической химии наоборот: химический результат физического воздействия (например, смерть человека в результате удара его кирпичем по голове). Одним из достижений химической физики следует считать теорию разветвленных цепных реакций .

Основатель Института химической физики РАН Н.Н. Семенов вел глубокие исследования цепных реакций . Они представляют собой серию самоинициируемых стадий в химической реакции, которая, однажды начавшись, продолжается до тех пор, пока не будет пройдена последняя стадия. Несмотря на то, что немецкий химик М. Боденштейн впервые предположил возможность таких реакций еще в 1913 г., теории, объясняющей стадии цепной реакции и показывающей ее скорость, не существовало. Ключом же к цепной реакции служит начальная стадия образования свободного радикала - атома или группы атомов, обладающих неспаренным электроном и вследствие этого чрезвычайно химически активных. Однажды образовавшись, он взаимодействует с молекулой таким образом, что в качестве одного из продуктов реакции образуется новый свободный радикал. Новообразованный свободный радикал может затем взаимодействовать с другой молекулой, и реакция продолжается до тех пор, пока что-либо не помешает свободным радикалам образовывать себе подобные, т.е. пока не произойдет обрыв цепи.

Особенно важной цепной реакцией является реакция разветвленной цепи, открытая в 1923 г. физиками Г.А. Крамерсом и И.А. Кристиансеном. В этой реакции свободные радикалы не только создают активные центры, но и множатся, создавая новые цепи и ускоряя реакцию. Фактический ход реакции зависит от ряда внешних ограничителей, например таких, как размеры сосуда, в котором она происходит. Если число свободных радикалов быстро растет, то реакция может привести к взрыву. В 1926 г. два студента Н.Н. Семенова впервые наблюдали это явление, изучая окисление паров фосфора водяными парами. Эта реакция шла не так, как ей следовало идти в соответствии с законами химической кинетики того времени. Семенов увидел причину этого несоответствия в том, что они имели дело с результатом разветвленной цепной реакции. Но такое объяснение было отвергнуто М. Боденштейном, в то время признанным авторитетом по химической кинетике . Еще два года продолжалось интенсивное изучение этого явления Н.Н. Семеновым и С.Н. Хиншелвудом, который проводил свои исследования в Англии независимо, и по прошествии этого срока стало очевидно, что Семенов прав.

Н.Н. Семенов опубликовал монографию (Цепные реакции. Л., ОНТИ.,1934), в которой доказал, что многие химические реакции, включая реакцию полимеризации, осуществляются с помощью механизма цепной или разветвленной цепной реакции. Позднее было установлено, что и реакция деления ядер урана-235 нейтронами также носит характер разветвленной цепной реакции.

В 1956 г. Семенову совместно с Хиншелвудом была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследования в области механизма химических реакций». В Нобелевской лекции Семенов заявил: «Теория цепной реакции открывает возможность ближе подойти к решению главной проблемы теоретической химии - связи между реакционной способностью и структурой частиц, вступающих в реакцию… Вряд ли можно в какой бы то ни было степени обогатить химическую технологию или даже добиться решающего успеха в биологии без этих знаний…».

Работают Институт химической физики РАН (Москва), Институт проблем химической физики РАН (Черноголовка). Есть журнал «Химическая физика». Можно почитать: Бучаченко А.Л. Современная химическая физика: Цели и пути прогресса // Успехи химии. - 1987. - Т. 56. - № 11.

Физика и химия являются науками, прямо способствующими технологическому прогрессу в XXI веке. Обе дисциплины изучают законы функционирования окружающего мира, изменения мельчайших частиц, из которых он состоит. Все природные явления имеют химическую или физическую основу, это касается всего: свечения, горения, кипения, плавления, любого взаимодействия чего-то с чем-то.
Каждый в школе изучал азы химии и физики, биологии и естествознания, но не каждый связал с этими науками свою жизнь, не каждый может определить грань между ними сейчас.

Чтобы понять, в чем заключаются основные отличия физической науки от химической, нужно прежде всего рассмотреть их поближе и ознакомится с основными положениями этих дисциплин.

О физике: движение и его законы

Физика занимается прямым изучением общих свойств окружающего мира , простых и сложных форм движения материи, природных явлений, которые лежат в основе всех этих процессов. Наука исследует качества разнообразных материальных объектов и проявления взаимодействий между ними. Также под прицелом физиков находятся общие закономерности для разных видов материи; эти объединяющие принципы называются физическими законами.

Физика во многом является фундаментальной дисциплиной, поскольку рассматривает материальные системы в разных масштабах наиболее широко. Она очень тесно контактирует со всеми естественными науками, законы физики определяют и биологические, и геологические явления в одинаковой степени. Присутствует сильная связь с математикой, так как все физические теории формулируются в виде чисел и математических выражений. Грубо говоря, дисциплина широко изучает абсолютно все явления окружающего мира и закономерности их протекания, основываясь на законы физики.

Химия: из чего все состоит?

Химия прежде всего занимается исследованием свойств и веществ в совокупности с разными их изменения. Химические реакции — это результаты смешивания чистых веществ и создания новых элементов.

Наука тесно взаимодействует с другими естественными дисциплинами, такими как биология, астрономия. Химия изучает внутренний состав разных видов материи, аспекты взаимодействия и превращения составляющих вещества. Также химия пользуется собственными законами и теориями, закономерностями, научными гипотезами.

В чем заключаются главные отличия между физикой и химией?

Принадлежность к естествознанию много в чем объединяет эти науки, но различного между ними намного больше, чем общего:

1. Основное отличие между двумя естественными науками заключается в том, что физика изучает элементарные частицы (микромир, сюда входят атомный и нуклонный уровни) и разные свойства веществ, пребывающих в определенном агрегатном состоянии. Химия же занимается исследованием тех самых процессов «сборки» молекул из атомов, способности вступать вещество в те или иные реакции с веществом другого рода.
2. Как и биология с астрономией, современная физика допускает множество нерациональных концепций в своем методологическом инструментарии, в основном это касается теорий происхождения жизни на Земле, зарождения Вселенной, связи с философией в рассматривании понятий первопричинности «идеального» и «материального». Химия же осталась намного более приближенной к рациональным основам точных наук, отдалившись как от древней алхимии, так и от философии в целом.
3. Химический состав тел в физических явлениях остается неизменным, как и их свойства. Явления химические предусматривают превращение вещества в другое с появлением его новых свойств; в этом и заключается разница между предметами, изучаемыми данными дисциплинами.
4. Широкий класс явлений, описываемой физикой. Химия является намного более узкоспециализированной дисциплиной , она сосредоточена на изучении только микромира (молекулярный уровень), в отличии от физики (макромир и микромир).
5. Физика занимается исследованием материальных объектов с их качествами и свойствами, а химия работает из составом этих объектов, мельчайшими частичками, из которых они состоят и которые взаимодействуют друг с другом.

Часто от многих людей, которые обсуждают тот или иной процесс, можно услышать слова: "Это физика!" или "Это химия!" Действительно, практически все явления в природе, в быту и в космосе, с которыми встречается человек в течение своей жизни, можно отнести к одной из этих наук. Интересно разобраться, чем физические явления отличаются от химических.

Наука физика

Прежде чем отвечать на вопрос, чем физические явления отличаются от химических, необходимо разобраться, какие объекты и процессы исследует каждая из этих наук. Начнем с физики.

Вам будет интересно:

С древнегреческого языка слово "fisis" переводится, как "природа". То есть, физика - это наука о природе, которая изучает свойства объектов, их поведение в различных условиях, преобразования между их состояниями. Цель физики заключается в определении законов, которые регулируют происходящие природные процессы. Для этой науки не важно, из чего состоит изучаемый объект, и каков его химический состав, для нее важно лишь, как будет себя вести объект, если воздействовать на него теплом, механической силой, давлением и так далее.

Физика делится на ряд разделов, которые изучают определенный более узкий круг явлений, например, оптика, механика, термодинамика, атомная физика и так далее. Кроме того, многие самостоятельные науки зависят полностью от физики, например, астрономия или геология.

Наука химия

В отличие от физики, химия является наукой, изучающей структуру, состав и свойства материи, а также ее изменение в результате химических реакций. То есть, объектом изучения химии является химический состав и его изменение в ходе определенного процесса.

Химия, как и физика, имеет множество разделов, каждый из которых изучает определенный класс химических веществ, например, органическая и неорганическая, био- и электрохимия. На достижения этой науки опираются исследования в медицине, биологии, геологии и даже астрономии.

Интересно отметить, что химия, как наука, не признавалась древнегреческими философами из-за ее ориентированности на эксперимент, а также из-за псевдонаучных знаний, которые ее окружали (напомним, что современная химия "родилась" из алхимии). Только с эпохи Возрождения и во многом благодаря работам английского химика, физика и философа Роберта Бойля химию стали воспринимать как полноценную науку.

Примеры физических явлений

Можно привести огромное число примеров, которые подчиняются физическим законам. Например, каждый школьник знает уже в 5 классе физическое явление - движение автомобиля по дороге. При этом не важно, из чего состоит этот автомобиль, откуда он берет энергию, чтобы двигаться, важно лишь то, что он перемещается в пространстве (по дороге) вдоль некоторой траектории с определенной скоростью. Более того, процессы разгона и торможения автомобиля также являются физическими. Движением автомобиля и других твердых тел занимается раздел физики "Механика".

Что такое живое? (…) Главный «водораздел» проходит между редукционистскими** и антиредукционистскими подходами. Редукционисты утверждают, что жизнь во всей её специфике можно объяснить с помощью физических и химических процессов. Антиредукционистские подходы утверждают, что нельзя всё свести к физике и химии. Труднее всего понять целостность и целесообразное устройство живого организма, где всё взаимосвязано и всё направлено на то, чтобы поддерживать его жизнедеятельность, размножение и развитие. В ходе индивидуального развития, да и вообще каждое мгновение в организме что-то меняется, при этом обеспечивается закономерный ход этих изменений. Часто говорят, что живые организмы надо называть не объектами, а процессами.

…В ХХ веке для понимания специфики живого стала важна кибернетика, поскольку она реабилитировала в биологии понятие цели. Кроме того, кибернетика сделала очень популярным представление о живых организмах как информационных системах. Тем самым в науку о живом фактически были введены гуманитарные представления, не связанные непосредственно с материальной организацией.

В 1960-е годы возникло новое направление в понимании специфики живого и в исследовании биологических систем – биосемиотика, которая рассматривает жизнь и живые организмы как знаковые процессы и отношения. Можно сказать, что живые организмы живут не в мире вещей, а в мире значений.

…Молекулярная генетика сформировалась в большой мере благодаря включению в свою концептуальную схему таких понятий, как «генетическая информация» и «генетический код». Рассказывая об открытии генетического кода, известный биолог Мартинас Ичас писал: «Самым трудным в "проблеме кода" было понять, что код существует. На это потребовалось целое столетие».

Хотя биосинтез белков осуществляется в клетке с помощью множества химических реакций, никакой прямой химической связи между строением белков и строением нуклеиновых кислот не существует. Эта связь по своей сути носит не химический, а информационный, семиотический характер. Последовательности нуклеотидов в нуклеиновых кислотах ДНК и РНК являются информацией о строении белков (о последовательностях аминокислот в них) только потому, что в клетке существует «читатель» (он же «писатель») – в данном случае сложная система биосинтеза белка, которая владеет «генетическим языком». (…) Таким образом, даже на самом фундаментальном уровне живое оказывается общением, текстом и «речью». В каждой клетке и в организме в целом постоянно происходят чтение, записывание, перезаписывание, создание новых текстов и постоянный «разговор» на языке генетического кода макромолекул и их взаимодействий.

Ретрограды утверждают, что культуризм во всей его специфике можно свести к физическим тренировкам и химическим воздействиям. Прогрессивный подход утверждает, что нельзя всё свести к «физике» и «химии». Хотя рост мышечной массы осуществляется с помощью множества физических упражнений и химических (как минимум пищевых) воздействий, никакой прямой связи между ростом мышц и количеством упражнений и количеством «химии» не существует. Эта связь по своей сути носит не физический или химический, а информационный, семиотический характер. Таким образом, даже на самом фундаментальном уровне культуризм оказывается общением, текстом и «речью» (речь, конечно, не о вульгарной болтовне между подходами). Поэтому можно сказать, что культуристов надо называть не объектами, а информационными процессами.