معلومات عن الكيمياء الفيزيائية

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٨:٤٨ ، ٢٨ مارس ٢٠١٩
معلومات عن الكيمياء الفيزيائية

 نبذة عن الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الفيزيائية أو الفيزيقية (Physical Chemistry) وهو علم يدرس خواص المواد وبنائها وذلك حسب التركيب والبناء الكيميائي، والظروف المتواجدة فيها، والتفاعلات الكيميائية، والظروف الفيزيائية التي تحدث بها التفاعلات. ويعود تاريخ هذا العلم إلى منتصف القرن الثامن عشر، وبسبب كثرة المعلومات التي زادت في تلك الفترة في الفرعين الكيمياء والفيزياء أدت إلى فصل الكيمياء الفيزيائية لمادة علمية مستقلة، وأدى ذلك إلى تطورها لاحقاً.  إنّ أول كتاب في الكيمياء الفيزيائية وضع على يد العالم الروس ميخائيل لومونوسوف. وفي هذا المقال سوف نتعرف على معلومات عن الكيمياء الفيزيائية.

الترابط بين الكيمياء والفيزياء

الفيزياء علم يهتم بدراسة الطاقة والمادة من حيث الخواص الطبيعية، أما الكيمياء فهو علم يهتم بدراسة تفاعلات المادة؛ صلب أو سائل أو غازي، وطريقة إنتاج مادة جديدة من خلال تفاعل مادتين أو أكثر، إنّ العلمين يهتم كل منهما بالمادة وسلوكها، لذا فإن العلمين بينهما ترابط كبير، فالفيزياء يهتم بشكل واسع، والكيمياء يهتم بشكل دقيق بالمادة.

أهم فروع الكيمياء الفيزيائية

  • الديناميكا الحرارية أو الثرموديناميك (Thermodynamica)، وهو من أحد فروع الميكانيكا الإحصائية، يقوم بدراسة خواص انتقال الطاقة وتحولاته مثل:
  1. تحول الطاقة الحرارية إلى ميكانيكية مثل الآلة البخارية.
  2. تحول الطاقة الحرارية إلى كهربائية مثل محطات القوى.
  3. تحول الطاقة الحركية إلى كهربائية مثل توليد الكهرباء.
  • الحركية الكيميائية أو حركية التفاعل (Chemical Kinetics)، وهو علم يدرس معدل التغيّر في سرعة التفاعل الكيميائي، والعوامل التي تؤثر فيها مثل التركيز، ودرجة الحرارة، والضغط، وطبيعة المواد المتفاعلة، والعوامل المثبطة. من العلماء الذين درسوا الحركية الكيميائية بيتر واجي، وكاتو جولدبرج. إذ أنهم اخترعوا قانون فعل الكتلة الذي ينص على أنّ: "سرعة التفاعل الكيميائي تتناسب طردياً مع كمية المواد المتفاعلة".
  • الكيمياء الكهربائية (الكهربية)، وهو علم يقوم بدراسة التفاعلات التي تحدث بين الموصلات الكهربائية مثل الإلكترودات التي تتألف من المعادن، وأشباه الموصلات كالغرافيت، والمحاليل الشاردية كالكهارل.
  • كيمياء السطوح أو علم السطوح، وهو الدراسة الفيزيائية والكيميائية للظواهر الحادثة على السطح، إذ يتحول من صلب إلى سائل، أو صلب إلى غاز، أو سائل إلى غاز. ويتضمن علم السطوح دراسة مواضيع أهها:
  1. التحفيز اللامتجانس.
  2. تصنيع الوسائل نصف الناقلة.
  3. خلايا الوقود.
  4. الطبقات الأحادية ذاتية التجمع.
  5. الالتصاق.
  • المطيافية (Spectroscopy) وهو علم التأثر بين الإشعاع سواء كهرومغناطيسي أو جسيمات مع المادة التي تتكون من الجزيئات والذرات.
  • الميكانيك الإحصائي (الثرموديناميكا الإحصائية)، وهو علم يهتم بدراسة نظريات الإحصاء، وحركة الجسيمات عند تعرضها لقوى خارجية.
  • كيمياء الجسم الصلب، وهو فرع من فروع علم الكيمياء يهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة.