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物理ぶつり化学かがく

提示ていじ：此条目め页的主ぬし题不是ぜ化學かがく物理ぶつり學がく。

物理ぶつり化學かがく（英語えいご：Physical chemistry），簡稱物もの化か，是ぜ一門いちもん從したがえ物理ぶつり學がく角度かくど分析ぶんせき物質ぶっしつ體系たいけい化學かがく行為こうい的てき原理げんり、規律きりつ和わ方法ほうほう的てき學科がっか，可か謂いい近代きんだい化學かがく的てき原理げんり根基こんき。物理ぶつり化學かがく家か關せき注ちゅう於分子ぶんし如何いか形がた上じょう是ぜ錯錯結構けっこう、動態どうたい變化へんか、分子ぶんし光こう譜ふ原理げんり、平衡へいこう態たい等とう根本こんぽん問題もんだい，涉わたる及的物理ぶつり學がく有ゆう靜せい力學りきがく、動力どうりょく學がく、量子力學りょうしりきがく、統計とうけい力學りきがく等ひとし。大體だいたい而言，物理ぶつり化學かがく為ため化學かがく諸もろ分ぶん支ささえ中ちゅう，最さい講こう求もとめ數すう值精確かく和わ理論りろん解釋かいしゃく的てき學科がっか。化學かがく物理ぶつり學がく和わ物理ぶつり化學かがく都みやこ是ただし物理ぶつり學がく和わ化學かがく的てき交叉こうさ學科がっか，但ただし二者还是有細微區别的。化學かがく物理ぶつり學がく主要しゅよう是ぜ研究けんきゅう化學かがく過程かてい的てき特とく征せい現象げんしょう和わ物理ぶつり理論りろん，而物理化學りかがく主要しゅよう研究けんきゅう化學かがく的てき物理ぶつり本質ほんしつ，主要しゅよう借か助じょ原子げんし與あずか分子ぶんし物理ぶつり學がく和わ凝聚ぎょうしゅう態たい物理ぶつり學がく中なか的てき理論りろん方法ほうほう和わ實驗じっけん技術ぎじゅつ，研究けんきゅう物理ぶつり化學かがく現象げんしょう的てき學科がっか。

火ひ焰和花はな朵之間あいだ是ぜ擁よう有ゆう強大きょうだい的てき隔へだた熱ねつ功こう能のう的てき氣き凝しこり膠にかわ，其合成ごうせい得え到いた了りょう物理ぶつり化學かがく的てき極大きょくだい幫助。

以下いか都と在ざい物理ぶつり化學かがく要よう研究けんきゅう的てき範圍はんい之の中なか：

  1. 影響えいきょう物體ぶったい物理ぶつり性質せいしつ（包括ほうかつ塑性そせい變形へんけい、強度きょうど及液體たい中ちゅう的てき表面張力ひょうめんちょうりょく）的てき分子ぶんし間あいだ作用さよう力りょく。
  2. 有ゆう關せき反應はんのう速そく率りつ的てき化學かがく動力どうりょく學がく。
  3. 材料ざいりょう的てき導電性どうでんせい。
  4. 细胞膜まく的てき表面ひょうめん化學かがく及電化でんか學がく[1]。
  5. 物體ぶったい之これ間あいだ熱ねつ及功こう交換こうかん，稱たたえ為ため熱ねつ力學りきがく。
  6. 化學かがく系統けいとう和わ環境かんきょう之これ間あいだ，在ざい相變あいかわ或ある化學かがく反應はんのう中產ちゅうさん生せい的てき熱ねつ交換こうかん，稱たたえ為ため熱ねつ化學かがく。
  7. 溶液ようえき中ちゅう依よ數すう性せい的てき研究けんきゅう。
  8. 配合はいごう相あい律りつ判斷はんだん相しょう數すう、成なり份數及自由じゆう度ど。
  9. 電化でんか電池でんち的てき反應はんのう。

關せき鍵かぎ概念がいねん 编辑

物理ぶつり化學かがく的てき關せき鍵かぎ概念がいねん是ぜ純じゅん物理ぶつり學がく應用おうよう於化學がく問題もんだい的てき方式ほうしき。

經典きょうてん化學かがく的てき關せき鍵かぎ概念がいねん之の一いち是ぜ，所有しょゆう化合かごう物ぶつ都と可か以描述じゅつ為ため一いち群ぐん彼此ひし鍵かぎ結ゆい的てき原子げんし，而化學かがく反應はんのう可か以描述じゅつ為ため化學かがく鍵かぎ的てき生成せいせい及斷裂きれ。 根據こんきょ原子げんし的てき描述及其鍵かぎ結ゆい方式ほうしき預あずか測はか化合かごう物ぶつ的てき性質せいしつ是ぜ物理ぶつり化學かがく的てき主要しゅよう目標もくひょう之の一いち。 為ため了りょう精確せいかく地ち描述原子げんし和わ鍵かぎ，有ゆう必要ひつよう知道ともみち原子核げんしかく的てき位置いち以及電子でんし在ざい原子核げんしかく周圍しゅうい的てき分ぶん佈[2]。

學科がっか 编辑

物理ぶつり化学かがく是ぜ以純物理ぶつり來らい處理しょり化學かがく的てき問題もんだい。物理ぶつり化学かがく的てき主要しゅよう研究けんきゅう内容ないよう有ゆう三さん个方面めん[3] ：

  • 化学かがく体系たいけい的てき宏ひろし观平衡へいこう性せい质：以热力学がく的てき三个基本定律为理论基础来研究宏观化学体系在气态、液えき态、固かた态、溶解ようかい态以及高分散ぶんさん状じょう态的平衡へいこう物理ぶつり化学かがく性せい质及其规律りつ性せい。属ぞく于这方面ほうめん的てき分ぶん支ささえ学科がっか有ゆう化学かがく热力学がく、溶液ようえき、胶体和わ表面ひょうめん化学かがく。
  • 化学かがく体系たいけい的てき微ほろ观结构和性せい质：以量子りょうし理り论为理论基础，研究けんきゅう原子げんし和わ分子ぶんし的てき结构，物体ぶったい的てき体からだ相しょう中ちゅう原子げんし和わ分子ぶんし的てき空そら间结构、表面ひょうめん相しょう的てき结构，以及结构与物性ぶっせい的てき规律性せい。属ぞく于这方面ほうめん的てき分ぶん支ささえ学科がっか有ゆう结构化学かがく和わ量子りょうし化学かがく。
  • 化学かがく体系たいけい的てき动态性せい质：研究けんきゅう体系たいけい中ちゅう发生的てき化学かがく变化过程的てき速そく率りつ和わ变化机つくえ理り。属ぞく于这方面ほうめん的てき分ぶん支ささえ学科がっか有ゆう化学かがく动力学がく、催化、光化学こうかがく和わ电化学がく。

量子りょうし化學かがく是ぜ物理ぶつり化學かがく的てき一いち個こ分ぶん支ささえ，主要しゅよう是ぜ將しょう量子力學りょうしりきがく應用おうよう在ざい化學かがく問題もんだい上じょう，有ゆう一些工具可以確認鍵結的強度及化學鍵的形狀[2]、原子げんし移動いどう的てき方式ほうしき、及化合かごう物的ぶってき吸收きゅうしゅう光こう譜ふ或ある發射はっしゃ光こう譜ふ[4]。光ひかり譜ふ學がく是ぜ物理ぶつり化學かがく中ちゅう的てき一いち個こ子こ學科がっか，關せき注ちゅう物質ぶっしつ和わ電磁でんじ輻射ふくしゃ之これ間あいだ的てき交互こうご作用さよう。

化學かがく中ちゅう另一個重要的問題是哪些反應會自然發生，特定とくてい化合かごう物ぶつ混合こんごう後會こうかい有ゆう什麼いんも特質とくしつ？化學かがく熱ねつ力學りきがく就是研究けんきゅう此方こちら面めん的てき概念がいねん，可か以回答かいとう一個反應可以以多快的速率進行、內燃機き中有ちゅうう多少たしょう能のう量りょう可か以轉換てんかん為ため功こう、並なみ且可以找到像ぞう熱ねつ膨脹ぼうちょう係數けいすう等とう物理ぶつり量りょう和わ某ぼう一いち壓力あつりょく下した氣體きたい或ある液體えきたい熵變化へんか率りつ之の間あいだ的てき關係かんけい[5]。化學かがく熱ねつ力學りきがく常用じょうよう來らい判斷はんだん一個反應器或是引擎設計是否可行，或ある是ぜ確認かくにん一いち組くみ實驗じっけん數すう值的正確せいかく性せい。某ぼう些情形がた下か，準じゅん靜態せいたい過程かてい及非ひ平衡へいこう態たい熱ねつ力學りきがく也可以描述じゅつ不可ふか逆ぎゃく反應はんのう[6]，不ふ過か古典こてん熱ねつ力學りきがく主要しゅよう關せき注ちゅう平衡へいこう且可逆かぎゃく的てき系統けいとう，而不關せき注ちゅう一個遠離平衡點的系統以及其離開平衡的速度。

會かい發生はっせい哪些反應はんのう以及其反應おう速そく率りつ是ぜ化學かがく動力どうりょく學がく的てき主題しゅだい。化學かがく動力どうりょく學がく的てき一個主要概念是在反應はんのう物ぶつ反應はんのう到いた形成けいせい生成せいせい物ぶつ之これ間あいだ，大部おおぶ份的化學かがく反應はんのう會かい先さき變成へんせい过渡态，过渡态的能のう量りょう比ひ反應はんのう物ぶつ或ある生成せいせい物ぶつ都と高だか，反應はんのう的てき速そく率りつ因いん此受限げん[7]。一般いっぱん而言，过渡态的能のう量りょう越高こしたか，反應はんのう速そく率りつ越えつ慢，化學かがく動力どうりょく學がく的てき另一個主要概念是大部份化學反應都是由一連串的基本きほん反應はんのう組成そせい[8]，每まい一個基本反應都有其过渡态。化學かがく動力どうりょく學的がくてき關せき鍵かぎ問題もんだい是ぜ反應はんのう速そく率りつ和わ溫度おんど、反應はんのう物ぶつ濃度のうど及使用しよう的てき催化劑ざい之これ間あいだ的てき關係かんけい，以及可か以如何なん調整ちょうせい催化劑ざい及反應おう條件じょうけん以達到いた最さい佳けい的てき反應はんのう速そく率りつ。

化學かがく反應はんのう的てき速そく率りつ只ただ和わ反應はんのう物ぶつ濃度のうど、催化物ぶつ及溫度おんど有ゆう關せき，不ふ需要じゅよう知道ともみち混合こんごう物ぶつ中ちゅう所有しょゆう粒子りゅうし的てき位置いち及速率りつ，這是統計とうけい力學りきがく中なか的てき一いち個こ特例とくれい。統計とうけい力學りきがく是ぜ物理ぶつり化學かがく中ちゅう的てき一いち個こ主題しゅだい，是ぜ描述一いち個こ有ゆう相當そうとう大だい數量すうりょう（數量すうりょう級きゅう可能かのう會かい到いた阿おもね伏ふく伽とぎ德とく罗常数すう6 x 1023）粒子りゅうし的てき系統けいとう可か以用像ぞう壓力あつりょく、溫度おんど及濃度のうど幾いく個こ參さん數すう來らい描述[9]，這是物理ぶつり化學かがく和わ物理ぶつり重疊ちょうじょう的てき部ぶ份。統計とうけい力學りきがく也提供ていきょう方式ほうしき可か以用分子ぶんし的てき性質せいしつ來らい預あずか測はか人ひと們日常にちじょう生活せいかつ看み到いた的てき許多きょた性質せいしつ，而不用よう參考さんこう以化學がく相似そうじ性せい為ため基礎きそ的てき實驗じっけん關係かんけい[6]。

历史 编辑

参まいり见：化学かがく史し
 
罗蒙索さく诺夫的まと手しゅ稿こう「物理ぶつり化學かがく」片かた段だん（1752 年ねん）

在ざい1752年ねん，「物理ぶつり化学かがく」这个概念がいねん被ひ俄にわか国こく科学かがく家か罗蒙索さく诺夫在ざい圣彼得とく堡大学がく的てき一堂いちどう课程（A Course in True Physical Chemistry）上じょう首くび次じ提出ていしゅつ。[10]在ざい講座こうざ的てき序言じょげん中ちゅう他た提出ていしゅつ了りょう物理ぶつり化学かがく的てき定義ていぎ：「物理ぶつり化学かがく是ぜ要よう解釋かいしゃく在ざい化學かがく反應はんのう的てき許多きょた機き制せい其實際ぎわ內涵的てき化學かがく。」

19世せい纪后期き关于化学かがく热力学がく，溶液ようえき的てき电离学がく说，化学かがく动力学がく等とう方面ほうめん的てき研究けんきゅう，奠定了りょう物理ぶつり化学かがく这一学科形成和发展的基础。物理ぶつり化学かがく史上しじょう的てき一いち个里程りてい碑ひ事件じけん，是ぜ1876年ねん美国びくに化学かがく家か约西亚·吉きち布ぬの斯发表的てき《论非均ひとし相しょう物体ぶったい的てき平衡へいこう》一文いちぶん，其中提出ていしゅつ了りょう吉よし布ぬの斯能，化学かがく势[11]等とう物理ぶつり化学かがく中ちゅう的てき基本きほん概念がいねん，并阐明あきら了りょう化学かがく平衡へいこう、相あい平衡へいこう、表面ひょうめん吸附等とう现象的てき本ほん质。

第だい一本いっぽん物理ぶつり化学かがく方面ほうめん的てき学がく术杂志こころざし是ぜ1887年ねん由ゆかり德とく国こく科学かがく家か威い廉かど·奥おく斯特瓦かわら尔德和かず荷に兰科学かがく家か雅まさ各かく布ぬの斯·亨とおる里さと克かつ斯·范托夫おっと合ごう办的德とく文ぶん期き刊かん《国くに际物理化学りかがく与あずか化学かがく物理ぶつり研究けんきゅう》（德とく语：Zeitschrift für Physikalische Chemie）。奥おく斯特瓦かわら尔德和わ范托夫おっと，以及瑞みず典てん化学かがく家か阿おもね伦尼乌斯是ぜ十じゅう九世纪末二十世纪初物理化学界的领军人物。[12] 三さん人にん在ざい1901-1909年ねん间均获得了りょう诺贝尔化学がく奖。

在ざい之の后きさき的てき几十じゅう年ねん里さと，物理ぶつり化学かがく的てき发展主要しゅよう有ゆう统计力学りきがく的てき应用和わ欧文おうぶん·朗ろう缪尔对胶体及表面ひょうめん化学かがく的てき研究けんきゅう。另一个重要的发展，是ぜ20世せい纪30年代ねんだい随ずい着ぎ量子力学りょうしりきがく的てき发展而出现的量子りょうし化学かがく、莱纳斯·鲍林在ざい这个领域做出了りょう突出とっしゅつ的てき贡献。与あずか此同时，实验技わざ术也在ざい大だい踏步的てき前ぜん进，各かく种光谱技术的应用，如红外波は谱、微ほろ波なみ波は谱、电子自じ旋共振きょうしん波は谱、和わ核かく磁共振きょうしん波は谱可能かのう是ぜ20世せい纪最重要じゅうよう的てき一いち些科技わざ成果せいか。

物理ぶつり化学かがく进一步的发展可能归功于在二战爆发前和二战期间核かく化学かがく领域的てき一いち些新发现，特とく别是在ざい同位どうい素もと分ぶん离方面めん，还有最近さいきん在天ざいてん体たい化学かがく上じょう的てき发现，[13]以及对化合かごう物理ぶつり化か性せい质的计算算法さんぽう的てき发展（基本きほん上じょう包含ほうがん了りょう所有しょゆう的てき理化りか性せい质，如：沸点ふってん、临界点てん、表面ひょうめん张力及蒸ふけ气压等とう20多た种特性せい的てき值都可か以从化学かがく结构式しき计算出来でき，就算该分子ぶんし仍然没ぼつ有ゆう被ひ合成ごうせい出来でき）在ざい这个领域，体たい现出了りょう现代物理ぶつり化学かがく在ざい实际应用中ちゅう的てき重要じゅうよう性せい。

期き刊かん 编辑

以下いか是ぜ一些以物理化学為主的期き刊かん：

包括ほうかつ物理ぶつり及化學がく的てき歷史れきし期き刊かん有ゆう《Annales de chimie et de physique（英えい语：Annales de chimie et de physique） 》（1789年ねん開始かいし，在ざい1815至いたり1914年ねん以此名稱めいしょう發行はっこう）

物理ぶつり化學かがく家か 编辑

主おも分ぶん类：物理ぶつり化学かがく家か
获诺贝尔化学がく奖的てき物理ぶつり化學かがく家か

分ぶん支ささえ和わ相關そうかん學科がっか 编辑

當代とうだい物理ぶつり化學かがく包つつみ涵數すう個こ延伸えんしん學がく門もん：

参考さんこう文献ぶんけん 编辑

  1. ^ Torben Smith Sørensen. Surface chemistry and electrochemistry of membranes. CRC Press. 1999: 134 [2010-09-01]. ISBN 0-8247-1922-0. （原始げんし内容ないよう存そん档于2014-08-26）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Atkins, Peter and Friedman, Ronald (2005). Molecular Quantum Mechanics, p. 249. Oxford University Press, New York. ISBN 0-19-927498-3.
  3. ^ 唐から有ゆう祺. 物理ぶつり化学かがく. 中国ちゅうごく大だい百科ひゃっか全ぜん书·化学かがく卷まきII. 中国ちゅうごく大だい百科ひゃっか全ぜん书出版しゅっぱん社しゃ. 1992 [2013-04-13]. 
  4. ^ Atkins, Peter and Friedman, Ronald (2005). Molecular Quantum Mechanics, p. 342. Oxford University Press, New York. ISBN 978-0-19-927498-7.
  5. ^ Landau, L. D. and Lifshitz, E. M. (1980). Statistical Physics, 3rd Ed. p. 52. Elsevier Butterworth Heinemann, New York. ISBN 978-0-7506-3372-7.
  6. ^ 6.0 6.1 Hill, Terrell L. (1986). Introduction to Statistical Thermodynamics, p. 1. Dover Publications, New York. ISBN 978-0-486-65242-9.
  7. ^ Schmidt, Lanny D. (2005). The Engineering of Chemical Reactions, 2nd Ed. p. 30. Oxford University Press, New York. ISBN 978-0-19-516925-6.
  8. ^ Schmidt, Lanny D. (2005). The Engineering of Chemical Reactions, 2nd Ed. p. 25, 32. Oxford University Press, New York. ISBN 978-0-19-516925-6.
  9. ^ Chandler, David (1987). Introduction to Modern Statistical Mechanics, p. 54. Oxford University Press, New York. ISBN 978-0-19-504277-1.
  10. ^ Alexander Vucinich. Science in Russian culture. Stanford University Press. 1963: 388 [2010-08-31]. ISBN 0804707383. （原始げんし内容ないよう存そん档于2021-04-14）. 
  11. ^ Josiah Willard Gibbs, 1876, "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances", Transactions of the Connecticut Academy of Sciences
  12. ^ Laidler, Keith. The World of Physical Chemistry. Oxford: Oxford University Press. 1993: 48. ISBN 0198559194. 
  13. ^ Herbst, Eric. Chemistry of Star-Forming Regions. Journal of Physical Chemistry A. May 12, 2005, 109 (18): 4017–4029. 
  14. ^ 诺贝尔奖官かん方かた网站的てき威い廉かど•奥おく斯特瓦かわら尔德传记. [2015-03-04]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2008-04-22）. 

参まいり见 编辑

外部がいぶ連結れんけつ 编辑

 
维基共ども享とおる资源上うえ的てき相しょう关多媒体ばいたい资源：物理ぶつり化学かがく
 
維基教科書きょうかしょ中なか的てき相關そうかん電子でんし教程きょうてい：物理ぶつり化学かがく
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