Физическая химия

«Введение в истинную физическую химию». Рукопись Ломоносова (1752)

Физи́ческая хи́мия (часто в литературе сокращённо — физхимия) — раздел химии, наука об общих законах строения, структуры и превращения химических веществ. Исследует химические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики. Наиболее обширный раздел химии.

Начало физической химии было положено в середине XVIII века. Термин «Физическая химия» в его современном значении принадлежит М. В. Ломоносову, который в 1752 впервые читал студентам Санкт-Петербургского университета «Курс истинной физической химии». В преамбуле к этим лекциям он даёт такое определение: «Физическая химия — наука, которая должна на основании положений и опытов физических объяснить причину того, что происходит через химические операции в сложных телах».

Цитаты научные

Не такой требуется математик, который только в трудных выкладках искусен, но который, в изобретениях и в доказательствах привыкнув к математической строгости, в натуре сокровенную правду точным и непоползновенным порядком вывесть умеет. Бесполезны тому очи, кто желает видеть внутренность вещи, лишаясь рук к отверстию оной. Бесполезны тому руки, кто к рассмотрению открытых вещей очей не имеет. Химия руками, математика очами физическими по справедливости назваться может.

— Михаил Ломоносов, Слово о пользе химии, 1751

Мы сказали, что химическая наука рассматривает качества и изменения тел. Качества бывают двоякого рода, а именно, одни возбуждают у нас точно различимое представление, другие — только ясное. Первого рода качества — масса, фигура, движение или покой и местоположение каждого ощутимого тела; второго рода — цвет, вкус, целебные силы, сцепление частей и т. д. Первые и воспринимаются взором и определяются геометрическими и механическими законами, предметом которых они являются; причина же последних лежит в частях, недоступных остроте зрения, потому сами качества не могут быть определены геометрически и механически без помощи физической химии. Первые по необходимости присущи всем телам, вторые — только некоторым. Поэтому мы считаем целесообразным по почину Бойля называть первые качества — общими, вторые — частными.

— Михаил Ломоносов, Введение в истинную физическую химию, § 4, 1752

Сколько эти примеси причиняют нарушений в химических действиях, достаточно известно из технической химии: так, красильщики, пивовары и другие ремесленники жалуются, что в их искусстве нельзя достигнуть одинаковой степени совершенства, пользуясь любой водою. Нам надлежит поэтому при химическом исследовании, предпринимаемом для физического познания составных частей, применять самую чистую воду, какую только можно найти или приготовить, если мы не желаем обмануться при раскрытии природных тайн.

— Михаил Ломоносов, Введение в истинную физическую химию, § 48, 1752

В лаборатории, предназначенной прежде всего для открытия физических истин при посредстве химии, требуется не больше такого количества печей, какое достаточно для более общих операций, и не превышающих того размера, при котором они могут вместить достаточно материи для производства опытов: ведь эти труды предпринимаются не для получения выгоды, но ради науки. Химик не может быть в достаточной мере осмотрителен, если поставит опыты в количестве, превышающем то, какое может быть охвачено вниманием его мысли.

— Михаил Ломоносов, Введение в истинную физическую химию, § 133, 1752

	Закаливание есть гашение раскаленного металла в воде, для превращения его из ковкого тела в твердое и крепкое тело. У ремесленников эта операция очень часто в ходу особенно у оружейников, но она должна иметь значение и в физической химии.
	— Михаил Ломоносов, Введение в истинную физическую химию, § 68, 1752

Бекерель вычислил, что один квадратный сантиметр поверхности радия, чтобы потерять в весе один миллиграмм, требует 1 000 миллионов лет. Тут уж мы находимся в сфере буквально инфинитесимальных величин и вступили в область высоких гомеопатических разведений, и, как бы в подтверждение возможности и для объяснения невероятности действия этих бесконечно малых величин, на помощь приходит физическая химия, разрушает недавно царившую атомистическую гипотезу, согласно которой предел делимости материи кончался около 18-го нашего гомеопатического разведения, и воздвигает теорию диссоциации атомов, т. е. распадение их при растворении на еще более мелкие частицы или ионы. Чем разведеннее раствор, тем больше диссоциация, т. е. число атомов уменьшается, а ионов увеличивается...

— Лев Бразоль, «Что такое гомеопатия в 1913 году», 1913

В конце прошлого столетия произошла ясная дифференциация отдельных ветвей химии: органическая химия пышно развилась под влиянием стереохимического учения Вант-Гоффа. Физическая химия выдвинула область разбавленных растворов, и ее развитие пошло под знаком теории электролитической диссоциации, неразрывно связанной с именами того же Вант-Гоффа, Аррениуса, Оствальда и Вальдена. <...> Ведь по прошествии 2000 лет, изучив так разносторонне этот макрокосмос, человек не нашел ничего более глубокого, чем представить себе строение мельчайших частиц микрокосмоса на подобие планет макрокосмоса. И далее, подобно тому, как 40 лет тому назад молодая физическая химия боролась за признание своей равноценности и самостоятельности наряду с наиболее старыми дисциплинами ― неорганической и органической химией, и ныне биологическая химия, химия коллоидов, все более и более расширяется в новую самостоятельную область знания и, как метко указал в своей речи в Германской Академии Наук Haber и, как отметил недавно в своем докладе в Вюрцбурге Willstätter, преобладание биохимических методов в органической химии является насущною потребностью дня, ибо стремление химика состоит в том, чтобы понять те пути, по которым протекают химические процессы в самой природе, которая часто, не знает тех насильственных путей ― высоких давлений и других сложных вспомогательных средств, которыми пользуется химик в своей лаборатории. Даже самая спокойная область химии ― аналитическая химия, и та переживает крупную эволюцию.

— Макс Блох, «Пути современной химии», 1923

В 1752 г. Ломоносов еще определеннее обосновывает положения новой науки, которую он называет «истинной физической химией». Он определяет объем и методы новой науки и впервые в истории химии читает студентам университета курс физической химии. «Физическая химия, ― учит своих слушателей Ломоносов, ― есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физических причину того, что происходит через химические операции в сложных телах». Относительно «курса истинной физической химии» Ломоносова следует прибавить, что программа курса, составленная М. В. Ломоносовым, так основательна и широка, что, пожалуй, даже при современном состоянии физической химии, первый концентр можно прочитать по этой программе.

— Александр Арбузов, Краткий очерк развития органической химии в России, 1948

Цитаты научно-популярные

	Физики работают хорошими методами с плохими веществами, химики — плохими методами с хорошими веществами, а физхимики — плохими методами и с плохими веществами.
	— Ганс Ландольт, 1890-е

	Всё, что в есть химии научного, это физика, а остальное — кухня.
	— Лев Ландау, 1950-е

― Если свет квантуется, ― ответил я, ― то наиболее тонкие атомные процессы в организме… Я не кончил фразы. ― О, ― произнес он, поглаживая ус, ― это ― дело многих десятилетий. Таков был наш разговор с Максом Планком, одним из величайших физиков мира! Его необычайное чутье было верным. Физическая химия уже была близка к квантово-механическим воззрениям. Мои же вопросы были более, чем преждевременны и даже неосторожны. Что делать! Возникновение электронной медицины, впервые так удачно названной К. Э. Циолковским, можно отнести именно к тому времени, когда я совместно с двумя калужскими врачами ― С. А. Лебединским и А. А. Соколовым ― накопил те 83 истории излечения отрицательными ионами воздуха ряда заболеваний разной этиологии и патофизиологии.

— Александр Чижевский, «Вся жизнь», 1962

Учитывая громадное значение современной физики для развития химии, я широко пропагандировал научное объединение физиков и химиков Союза и совместно с академиком А. Н. Фрумкиным наладил систематические физико-химические конференции, которых состоялось уже десять и которые сыграли, как мне кажется, довольно существенную роль в деле создания физической химии в Союзе. В 1932 году по моему представлению НКТП <Наркомат тяжелой промышленности> организовал специальный Ин-т химической физики со специальной задачей внедрения современной физики в физико-химические вопросы. С 1921 по 1928 год я был заместителем директора Физико-технического института и совместно с директором института академиком Иоффе организовывал почти с пустого места сам Физико-технический институт, помогал в организации физико-технических институтов в Харькове, Днепропетровске, Томске, воспитал многочисленные кадры ученых-физиков. В 1928-1929 годах я был заместителем декана физико-механического (ныне инженерно-физического) факультета, где разработал профиль и программы, в основе сохранившиеся до сего времени. Одновременно я заведовал большим, мной созданным отделом химической физики в Физико-техническом институте. В 1931 году Физико-технический институт был разделен на четыре института. Я был назначен директором Института химической физики, организованного на базе моей лаборатории и отдела, мной руководимого, и на идейной базе тех новых разделов науки, которую я со своими сотрудниками разработал.

— Николай Семёнов. «О себе: из автобиографий разных лета», 1975

	Я люблю шутить, что химическая физика — это когда человек не знает ни химию, ни физику.
	— Александр Берлин, 2000-е

Как свидетельствуют работы в области социальной психологии, обладание определенным социальным статусом может само по себе служить достаточной мотивацией для действий индивида или группы, даже если не дает непосредственных материальных выгод. Институциональные конфликты между экспертными группами в основном происходят внутри какого-то типа знания и соответствующего экспертного сообщества и остаются практически неизвестными широкой публике. Например, выделение химической физики или физической химии в самостоятельную научную дисциплину может вызывать институциональные конфликты только в среде профессиональных физиков и химиков.

— Андрей Полетаев, Ирина Савельева, «Знание о прошлом: теория и история». Том 1: Конструирование прошлого, 2003

Цитаты беллетристические

Похищение? Вероятно, но чересчур чистое. Убийство?.. Найденный железнодорожный билет равно подкрепляет и опровергает такую версию. Туман, одним словом, туман. Зайду в физхимию, ― может, там что дельное скажут… Попрощавшись с Гургеном, он сбежал по винтовой лесенке в машинный зал, прошел по широкому коридору, окна которого выходили на внутренний двор, свернул налево и спустился на этаж ниже. Здесь была физико-химическая лаборатория. Кто хоть однажды побывал в современной химической лаборатории, тому легко представить себе и это в несколько больших отсеков помещение с белыми кафельными стенами и плиточным полом. Как и в любой исследовательской фирме мира, здесь определяют физические константы и химические формулы веществ, взвешивают, прокаливают, растворяют, снимают спектры, делают рентгеновские снимки. И все это в подавляющем большинстве случаев нацелено на одно: определить, точно идентифицировать вещество, предмет, материал.

— Еремей Парнов, «Третий глаз Шивы», 1985

Кольцов начал экспериментальную биологию, организовал институт, который так и назывался ― экспериментальной биологии. Это сейчас кажется само собой разумеющимся, а тогда, в девятьсот семнадцатом году, было в этом необычное, даже странное. Вся биология девятнадцатого века была описательной. Экспериментальное направление Кольцова вызвало иронию у профессуры. Он начал с приложения к биологии физической химии. Клетку можно было изучать живой, помещать её в разные среды и так далее. Много надежд породил такой новый подход.

— Даниил Гранин, «Зубр», 1987

Павел Петрович П-ин, сорокатрехлетний полковник КГБ, волевой и находчивый человек, не раз бывавший в переделках и только что вернувшийся из круиза по Европе, пребывал в настоящий момент в растерянности: его семнадцатилетняя дочь, единственное дитя в семье, собралась замуж. То есть о свадьбе речь еще не заходила, но домой Снежка приходила поздно и отстаивала свое право на это, так что жена уже две ночи не спала и поручила ему выработать план спасения. А сама и виновата! Стоило ему уехать, как она запустила какой-то эксперимент по физхимии, торчала дни и ночи в лаборатории, как с цепи сорвалась.

— Нина Горланова, «Решение Валерия», 1987

Милая барышня в белом халатике. У них в лабе есть одна, Ирина. Познакомитесь, всё веселей будет. Извини, что я сразу на ты, предпочитаю без церемоний. Наша сто двенадцатая не просто учебная группа, это исследовательская площадка, и многие из вас уже попробовали свои силы… Пять победителей и участников международных олимпиад, три печатных работы, мы отобрали вас… — … у конкурентов, — продолжал комментировать тот самый голос, — у сто одиннадцатой. Там участников вдвое больше, потому что чистая физхимия куда круче нашей, полуприкладной.

— Екатерина Завершнева, «Высотка», 2012

См. также

• Физика
• Химия
• Химическая физика
• Теоретическая физика
• Механика
• Наука
• Математика