Химиялық ғылымның өзінің жіктелу процессінен бөлек, қазіргі кезде химияның жаратылыстанудан басқа салаларымен бірігу процесі жүріп жатыр, әсіресе физика мен химияның арасында ерекше екпінді байланыстар дамып келеді. Бұл процесс барған сайын физикалық-химиялық білім саласының жаңадан пайда болуымен қосарласып жатыр. Химиямен физиканың өзара әсерлесу тарихы- идеялар, нысандар және зерттеу әдістерімен, алмасулары сияқты мысалдарға толы. Физика өзінің әртүрлі даму кезеңдерінде химияны түсініктермен, теориялық концепциялармен жабдықтауының арқасында химияның дамуына күшті әсер етті. Соның арқасында химялық зерттеулер күрделене бастады және соған сәйкес көптеген аппаратуралар және физиканың есептеу әдістері химияға енді. Жылулық эффектілерді реакцияда өлшеу қажеттілігі:спектральдық және рентген құрылымдық жіктеудің дамуы,изотоптар мен химиялық элементтердің радиобелсенділігін, заттардың кристалдық торларын, молекулалық құрылымдарды оқып үйрену,көптеген физикалық приборларды –спектроскоптарды, масс-спектрографтарды,дифракциялық торларды, электрондық микроскоптарды және т. б. қолдануға және жасауға алып келеді.

Қазіргі заманғы ғылымның дамуы физика мен химияның арасындағы тереңдегі байланысты дәлелдеді. Бұл байланыс генетикалық сипатты алды, яғни химиялық элемент атомдарының пайда болуына, олардың зат молекулаларына қосылуы бейорганикалық әлемнің дамуының белгілібір кезеңінде болды, тағыда ол байланыс материяның нақты түрлерінің жалпыланған құрылысына негізделген, сонымен қатар ең соңында бірдей химиялық элементтің атомдардан және қарапайым бөлшектерден тұратын зат молекулалары. Табиғатта қозғалыста химиялық формуланың пайда болуы, физика қарастыратын электромагниттік өзара әсер туралы көзқарастың әрі қарай дамуын тудырды. Периодтық заңның дамуы негізінде қазіргі кезде прогресс тек қана химияда ғана емес, ядролық физикада да жүріп жатыр, олардың шекарасында араласқан физика –химиялық теория пайда болды, мысалы изотоптар химиясы, радиациялық химия.                Физика мен химия іс жүзінде бірдей нысанды қарастырады, бірақ әрқайсысы зерттеген кезде нысаннан өз жағын,өз пәнін оқып үйренеді. Мысалы молекула тек қана химияның зерттеу пәні емес, оны молекулалық физика да зерттейді. Егер біріншісі оның пайда болуы, құрамы, химиялық қасиеттері, байланыстары, құраушы атомдарды диссоцациялық шарттары жағынан қарастырса, ал екіншісі статистикалық түрде молекулалардың массасы, жылулық құбылыстардағы олардың орны, әр түрлі агрегаттық күйлерін, газдық фазадан сұйық, қатты фазаларға және керісінше ауысуын, молекулалардың құрамының өзгеруі және олардың ішкі химиялық құрылысынан басқасынқарастырады. Әрбір химиялық реакциясын реагенттердің молекулалық массасының механикалық қозғалысымен алып жүруі, жаңа молекулаларда байланыстарының пайда болуы және үзіліс есебінен жылудың бөлінуі және жұтылуы химиялық және физикалық заңдардың өте жақын байланыста екенін көрсетеді. Осылайша химиялық процесстер энергетикасы жоғарыда айтылған термодинамика заңдарымен тікелей байланысқан. Өтетін химиялық реакциялардың энергия бөліп шығаруы арқылы орындалатыны әдеттегі жылу және жарық түрінде экзотермиялық деп аталады. Энергия жұту арқылы өтетін реакцияны эндотермиялық деп атайды. Барлық айтылғандар термодинамика заңдарына қарама- қайшы емес: жану кезінде бөлініп шыққан энергия жүйесінің ішкі энегиясының кемуінен болады. Эндотермиялық реакциялар кезінде жүйенің ішкі энергиясының артуы сырттан келген жылудың есебінен болады.

Термореакция кезінде бөлініп шыққан энергия мөлшерін өлшей отырып, жүйенің ішкі энергиясының өзгеруі туралы айтуға болады (химиялық реакцияның жылулық эффектісі). Ол килоджоуль бөлінген моль арқылы өлшенеді (кДж/моль). Термодинамиканың бірінші бастамасының жеке жағдайы болып Гесс заңы саналады. Ол былай оқылады: реакцияның жылулық эффектісі заттың бастапқы және соңғы күйлеріне байланысты, бірақ процесстің аралық кезеңдеріне байланысты емес. Гесс заңы жылулық эффектісін, басқа жолмен тікелей өлшеуге мүмкіндік болмаған кезде, өлшеуге мүмкіндік береді.

Салыстырмалылық теорияның, кванттық механиканың қарапайым бөлшектер туралы ілім ашылмағанда пайда болуы физика мен химия арасында терең байланыстарды ашты. Химиялық қосындылардың мәнін түсіндіруге қажетті кілт, заттардың одан ауысу механизмдерін атомның құрылысында, элементар бөлшектердің ондағы кванттық механикалық процесстерде, әсіресе сыртқы қабаттағы электрондарда жатқан екен. Дәл жаңа физика химияның мынадай мәселелерін химиялық байланыстардың табиғатын, әсіресе органикалық және бейорганикалық қосылыстардың және т. б. тамаша шешті. Физика мен химияның түйіскен жерінде ойдағыдай химия бөлімінің бірі дамып келеді, ол физикалық химия, ол XIX ғасырдың соңында пайда болған, оған себеп болған химиялық заттар мен қоспалардың молекулалық құрылымдарының теория арқылы түсіндірулері физикалық қасиеттерге негізделген.

Мұның эксперименттік және теориялық базасы болып Д.И. Менделеевтің (периодтық заңының ашылуы), Вант-Гоффтың (химиялық процесстердің термодинамикасы), С. Арениустың (электролиттік диссосациясы) және т. б. жұмыстары болып саналады. Оны оқып үйрену пәні болып жалпы теориялық мәселе: химиялық қосылыстардың молекулаларының қасиеттері және құрылысы, физикалық қасиеттерімен өзара байланысқан заттардың біріне- бірі ауысуы, химиялық реакциялардың шарттарын оқып үйрену және сол кезде жүретін физикалық құбылыстар.         Қазіргі кезде ол физика мен химияны жақын байланыстыратын әртүрлі тармақталған ғылым. Физикалық химияның ішінде, қазіргі кезде,бөлінген және қалыптасқан, жеке бөлім ретінде өзінің ерекше әдістері, зерттеу нысандары бар, электрохимия, ерітінділер туралы ілім, фотохимия, кристалдық химия.

XX ғасырдың басында физикалық химия қойнауынан шыққан өз алдына ғылым болған-коллоидтық химия. XX ғасырдың екінші жартысында ядролық энергияның екпінді дамуына байланысты пайда болған және физикалық химияның жаңа саласында үлкен даму алған жоғары энергиялық химия, радиациялық химия (оның пәні болып иондалған сәулелер әсерінен жүретін) және изотоптар химиясы. Сайып келгенде физикалық химия қазіргі кезде барлық химиялық ғылымдардың жалпы теориялық фундаменті ретінде қарастырылады. Оның көптеген ілімдері мен теориясы бейорганикалық әсіресе органикалық химия үшін үлкен маңызы бар.

Физикалық химияның пайда болуынан заттарды оқып үйрену тек қана дәстүрлі зерттеу әдістерімен қатар, оның құрамы мен қасиеттерін және құрылымын термодинамика мен кинетикасын химиялық процесстерде, байланыстар мен тәуелділігін басқа қозғалыс түрлерін (жарық және радиациялық сәулелену, жарық пен жылулық әсерлері және т. б.) зерттеле бастады. XX ғасырдың бірінші жартысында физика мен химияның жаңа салаларының арасында (кванттық механика, электрондық механика, атомдар мен молекулалардың электрондық теориясы) тек оттегінде және басқа тотықтарда байланыстар күшейе түсті. Осы қорытындылар негізінде өзінен –өзі таралатын жоғары температуралы жіктеу пайда болды, мысалы қатты денелердегі жанудың жылулық процессі. Мысалы, титан ұнтағының, кремний циркониясының жануы. Осындай жіктеудің (синтездеудің) нәтижесінде жүздеген қатты балқымайтын қосылыстардың ең жоғарғы сапасы алынды [47, 48].

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *