Fizikālā ķīmija
Kompleksa zinātnes nozare, kas pēta ķīmisko norišu vispārīgās likumsakarības un izmanto fizikas principus ķīmisko parādību mehānisma, enerģētikas un kinētikas noskaidrošanā.
Fizikālā ķīmija pēta atomu, molekulu un kristālu uzbūvi, ķīmiskās saites dabu, vielas agregātstāvokļus (vielas uzbūve); reakciju siltumefektus, ķīmiskos un fāžu līdzsvarus (ķīmiskā termodinamika); šķīdumus; parādības un procesus jonu sistēmās (elektroķīmija); reakciju ātrumu, mehānismu un katalīzi (ķīmiskā kinētika); virsmas parādības un dispersas sistēmas (koloīdķīmija); gamma starojuma, elementārdaļiņu, redzamās un ultravioletās gasismas ietekmi uz vielām un to reakcijām (augsto enerģiju ķīmija, fotoķīmija, radiācijas ķīmija).
Fizikālajā ķīmijā izmanto gan fizikas eksperimentālās pētniecības metodes (spektroskopiju, kodolmagnētisko un elektronparamagnētisko rezonansi), gan teorētiskas pētīšanas metodes (termodinamiku, kvantu mehāniku, statistisko fiziku), kā arī matemātiku. Fizikālā ķīmija paplašina priekšstatus par dabu un tās parādībām, ir analītiskās, neorganiskās, organiskās ķīmijas, kā arī ķīmiskās tehnoloģijas teorētiskais pamats. Fizikālās ķīmijas metodes lietojamas arī bioloģiskos, ģeoloģiskos, medicīniskos pētījumos.
Fizikālās ķīmijas attīstībā var nodalīt 4 periodus:
- sākuma periods (XVI gs. beigas - XVIII gs. vidus) - pirmo reizi lietots termins "Fizikālā ķīmija" 1599.gadā (H.Kunrāts, Vācija), 1662.gadā veikts pirmais nozīmīgākais eksperimentālais pētījums - Boila-Mariota likums (R.Boils, Anglija);
- veidošanās periots (XVIII gs. vidus - 1887.g.) - izstrādāta vielas korpuskulārā hipotēze, likti pamati gāzu un siltuma kinētiskajām teorijām, 1752.gadā lasīts lekciju kurss fizikālajā ķīmijā (M.Lomonosovs), izveidoti ķīmiskās termodinamikas (H.Hess, Krievija; M.Bertlo, Francija; Dž.V.Gibss, ASV), formālās kinētikas (M.Bertlo; J.H. van't Hofs, Nīderlande), fotoķīmijas (T.Grothuss, Krievija; R.Bunzens, Vācija), elektroķīmijas (A.Volta un L.Galvāni, Itālija; T.Grothuss, Krievija; M.Faradejs, Lielbritānija), koloīdķīmijas (T.Greiams, Lielbritānija) pamati.
- klasiskais periods (1887.-1913.g.) - fizikālā ķīmija izveidojās par integrālu disciplīnu; 1887.gadā sāka iznākt pirmais zinātniskais fizikālās ķīmijas žurnāls "Zeitschrift fūr physikalische Chemie," kura 1.numurā publicēta S.A.Arreniusa (Zviedrija) elektrolītiskās disociācijas teorija un J.H. van't Hofa fizikālā šķidrumu teorija, iznāca vācu zinātnieka V.Ostvalda grāmata "Lehrbuch der allgemeinen Chemie" (1.-2., 1885.-1887.g.), Leipcigas universitātē tika nodibināta pirmā fizikālās ķīmijas katedra - V.Ostvalds. Tāpēc 1887.gadu dažkart uzskata par klasiskās fizikālās ķīmijas izveidošanas gadu. Klasiskajā periodā galīgi izveidojās atsevišķas fizikālās ķīmijas nozares: ķīmiskā kjnētika (S.A.Arreniuss; J.H. van't Hofs; M.Bodenšteins, Vācija), elektroķīmija (V.H.Nernsts, Vācija), šķīdumu teorija (F.M.Rauls, Francija; J.H. van't Hofs), ķīmiskā termodinamika (Dž.V.Gibss, J.H. van't Hofs; V.H.Nernsts; A.Lešatelje, Francija; D.Kurnakovs, Krievija; G.H.Tammanis, Vācija), foroķīmija (A.Einšteins).
- mūsdienu periods - kopš 1913.gada, kad publicēta atomu uzbūves teorija (N.Bors, Dānija). Šī teorija, kā arī kvantu mehānika ir pamatā pārejai no formālas fizikālķīmisko parādību pētīšanas uz pētījumiem atomārā un molekulārā līmenī. Attīstījusies ķīmiskā kinētika (V.Kondratjevs, N.Semjonovs, N.Šilovs, PSRS), heterogēnā līdzsvara pētījumi un termiskā analīze (N.Kurnakovs), katalīzes teorijas pilnveidošanās (A.Balandins, S.Roginskis, N.Zeļenskis), pētījumus radiācijas ķīmijā (V.Spicins), fotoķīmijā (A.Tereņins), elektroķīmijā (A.Frumkins), kolīdķīmijā (B.Derjagins, P.Rebinders).
Fizikālā ķīmija Latvijā. Latvijā pirmos pētījumus fizikālajā ķīmijā veica G.Parrots un T.Grothuss XIX gs. sākumā. Rīgas politehnikumā pētījumus par ķīmisko tieksmi un skābju un bāzu katalītisko iedarbību, kā arī pētījumus elektroķīmijā veica V.Ostvalds (1882.-1887.g.). Svarīgi bija arī RPI veiktie P.Valdena pētījumi par neūdensšķīdumu elektroķīmiskajām īpašībām un solvatāciju 1899.-1919.gados.
XX gs. 20.-30.gados LU tika veikti nozīmīgi metāla korozijas (M.Centneršvērs, M.Straumanis), kā arī termiskās disociācijas (J.Krustiņsons) un fotoķīmijas pētījumi (A.Petrikalns).
Sākot ar 1945.gadu L.Liepiņa un viņas skolnieki veikuši plašus pētījumus par metālu koroziju ūdenī un sāļu šķīdumos un izstrādājuši metālu un ūdens tiešās mijiedarbības hidrīdu teoriju. Fizikālās ķīmijas problēmas krievpadomju okupācijas laikā risināja LPSR ZA Neorganizkās ķīmijas institūts, kur veica pētījumus elektroķīmijā (B.Puriņš), metālu korozijā (V.Kadeka, O.Kukurs, L.Liepiņa, A.Lokenbaha), neorganisko savienojumu plazmas ķīmijā (T.Millers).
LPRS ZA Organiskās sintēzes institūtā risināja organisko savienojumu elektroķīmijas (J.Stradiņš) un heterogēnās katalīzes problēmas (V.Slavinska, M.Šimanska).
LPSR ZA Koksnes ķīmijas institūtā pētīja biopolimēru - celulozes un lignīna fizikālķīmiskās īpašības (P.Eriņš, J.Grāvītis, R.Reiziņš).
LVU Fizikālās ķīmijas katedrā tika izvērsta nemetālisko elektrodu elektroķīmisko īpašību pētīšana (U.Alksnis, G.Slaidiņš), kā arī pētījumi par radiācijas ietekmi uz cietvielu (J.Tīliks).
RPI pētīja metālu savienojumu oksidēšanās kinētiku šķīdumos (B.Macejevskis).
