Παραδείγματα Φυσικοχημικών Φαινομένων

ο φυσικοχημικά φαινόμενα είναι αυτά που τροποποιούν, ταυτόχρονα, την εσωτερική φύση (μοριακός) απο ουσίες, καθώς και η φυσική του κατάσταση, δηλαδή το σχήμα του ή η διάταξη των συστατικών του στοιχείων. Για παράδειγμα: διαλύματα, κατάλυση, ηλεκτρόλυση.

Παραδοσιακά, γίνεται διάκριση μεταξύ φυσικά φαινόμενακαι χημικά με βάση ότι τα πρώτα τροποποιούν την κατάσταση ενός αντικειμένου ή μιας ουσίας χωρίς να αλλάζουν τη σύστασή του, ενώ τα δεύτερα αλλάζουν την ίδια την ουσία του αντικειμένου ή της ουσίας.

Έτσι, το λιώσιμο ενός κύβου πάγου ή το βραστό νερό θα είναι παραδείγματα φυσικών φαινομένων, καθώς η ουσία διατηρεί τη σύνθεσή της (Η₂Ο), ενώ το οξείδωση ενός σιδερένιου καρφιού ή του καύση του ξύλου θα είναι φυσικά φαινόμενα που μετατρέπουν μια ουσία σε διαφορετική.
Τα φυσικοχημικά φαινόμενα, από την άλλη πλευρά, εκτελούν και τις δύο εργασίες ταυτόχρονα, επομένως αντικείμενο μελέτης τους είναι οι μοριακές σχέσεις και αλληλεπιδράσεις που παρουσιάζονται από το ύλη στις διάφορες φυσικές καταστάσεις και διεργασίες του.

ο προέλευση αυτού του κλάδου χρονολογείται από τον 19ο αιώνα, όταν ο Αμερικανός χημικός Willard Gibbs δημοσίευσε το δικό του Μελέτη για την ισορροπία ετερογενών ουσιών, όπου υπέθεσε όρους όπως η ελεύθερη ενέργεια, το χημικό δυναμικό και ο κανόνας φάσης, που σήμερα αποτελούν μερικά από τα κύρια σημεία ενδιαφέροντος στη φυσικοχημεία.

Θα μπορούσαμε να συμπεράνουμε ότι ο τομέας της τεχνογνωσίας της φυσικοχημείας είναι εκείνες οι προοπτικές που φυσική και χημεία χωριστά αποτυγχάνουν να αντιμετωπίσουν ή να εξηγήσουν ικανοποιητικά.

Παραδείγματα φυσικοχημικών φαινομένων

1. Λύσεις. Οι λύσεις είναι Ομογενή μείγματα ανάμεσα σε δύο ή περισσότερες καθαρές ουσίες που αντιδρούν μεταξύ τους και βρίσκονται μαζί σε διάφορες αναλογίες. Ανάμεσά τους υπάρχει ένας ηλεκτροχημικός τύπος δεσμού που αναδομεί τους ατομικούς δεσμούς του καθενός, έτσι ώστε να μην μπορούν να διαχωριστούν παρά μόνο μέσω ορισμένων φυσικοχημικών διεργασιών.
2. Κατάλυση. Έτσι ονομάζονται οι διαδικασίες με τις οποίες η ταχύτητα του α χημική αντίδραση καθορίζεται μέσω της συμμετοχής μιας άλλης ουσίας, ξένης στην αρχική αντίδραση, η οποία ονομάζεται καταλύτης και αυτό, μη συμμετέχοντας στην αντίδραση, διατηρεί τη σταθερή του μάζα.
3. Μεταφορά. Φαινόμενα μεταφοράς είναι εκείνα που μεταδίδουν μια ποσότητα κίνησης, ενέργειας ή/και ύλης μεταξύ ουσιών ή παραγόντων που εμπλέκονται και που μελετούν από τρία διαφορετικά επίπεδα: μικροσκοπικό, μακροσκοπικό και μοριακό, χρησιμοποιώντας μια κοινή προοπτική φυσική-χημεία-μαθηματικά.
4. Ανταλλαγές ιόντων. Η διαδικασία μετάδοσης του άτομα ή ηλεκτρικά φορτισμένα μόρια (ιόντων) μεταξύ δύο ουσιών ηλεκτρικά αγώγιμα (ηλεκτρολύτες) ή ένας από αυτούς και ένα χημικό σύμπλοκο (δεσμοί συντονισμού). Είναι επίσης ένα φαινόμενο που ευνοείται σε διαδικασίες καθαρισμού, διαχωρισμού ή απολύμανσης ιοντικών διαλυμάτων.
5. Χημική ισορροπία. Αυτή η ισορροπία εμφανίζεται όταν οι ουσίες που εμπλέκονται σε μια αναστρέψιμη χημική αντίδραση δεν παρουσιάζουν ευνοϊκή συγκέντρωση σε καμία από τις δύο έννοιες στις οποίες το χημική αλλαγή (εμπρός ή όπισθεν).
6. Υγρό κρύσταλλο. Μια πολύ συγκεκριμένη κατάσταση συσσωμάτωσης της ύλης ονομάζεται υγρός κρύσταλλος, ο οποίος ανταποκρίνεται τόσο στις φυσικές εκτιμήσεις του Στερεάς κατάστασης όπως από υγρό ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ. Έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη φυσικοχημική μελέτη των φάσεων.
7. Πολυμερής χαλάρωση. Αυτό είναι το όνομα που δίνεται σε ένα φαινόμενο στο οποίο ορισμένα πλαστικά (και ως εκ τούτου το όνομά τους) τροποποιούν το σχήμα και τη δομή τους ενόψει μιας συνεχούς προσπάθειας που εφαρμόζεται σε αυτά, διατάσσοντας τις αλυσίδες πολυμερή στην πιο ενεργειακά ευνοϊκή θέση, δηλαδή αυτή που περιέχει τη λιγότερη εντροπία.
8. Κβαντικά άλματα. Κβαντικό άλμα είναι η ξαφνική και ξαφνική αλλαγή της κατάστασης της ύλης, η οποία συμβαίνει σε ατομικά επίπεδα και αποτελεί μέρος των φαινομένων που διερευνά η φασματοσκοπία (κβαντική χημεία). Είναι, για παράδειγμα, η ξαφνική κατάσταση διέγερσης ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο όταν χτυπιέται με ένα φωτόνιο (φως).
9. Ηλεκτρόλυση. Μηχανισμός που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό του χημικά στοιχεία μέσα σε μια ένωση από την εισαγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας, αναγκάζοντας τη σύλληψη και απελευθέρωση ηλεκτρονίων σε κάθε πόλο (κάθοδος και άνοδος αντίστοιχα), δημιουργώντας έτσι διεργασίες του μείωση και οξείδωση με τη μία.
10. Μεταφορές ενέργειας. Η φυσικοχημεία ενδιαφέρεται ιδιαίτερα για τα φαινόμενα μεταφοράς ενέργειας θερμιδική ή ηλεκτρική, και γι' αυτό παρακολουθεί σχεδόν όλες τις περιπτώσεις ενεργειακής αλληλεπίδρασης των μορίων του δύο ή περισσότερα ουσίες αλληλεπιδρώντας.

Ακολουθήστε με: