דוגמאות לתופעות פיזיקוכימיות

ה תופעות פיזיקוכימיות הם אלה שמשנים, בו זמנית, את הטבע הפנימי (מולקולרית) של ה חומרים, כמו גם מצבו הפיזי, כלומר צורתו או סידור המרכיבים המרכיבים אותו. לדוגמה: פתרונות, קטליזה, אלקטרוליזה.

באופן מסורתי, עושים הבחנה בין תופעות פיזיקליותו כימיקלים על בסיס שהראשונים משנים את מצבו של עצם או חומר מבלי לשנות את הרכבו, בעוד שהאחרונים משנים את עצם המהות של האובייקט או החומר.

לפיכך, המסת קוביית קרח או מים רותחים יהיו דוגמאות לתופעות פיזיקליות, שכן החומר שומר על הרכבו (H₂O), בעוד ה חִמצוּן של מסמר ברזל או ה שְׂרֵפָה של עץ יהיו תופעות פיזיקליות שהופכות חומר אחד לחומר אחר.
תופעות פיזיקוכימיות, לעומת זאת, מבצעות את שתי המשימות בו-זמנית, ולכן מושא המחקר שלהן הוא היחסים והאינטראקציות המולקולריות המוצגות על ידי חוֹמֶר במצבים ובתהליכים הפיזיים השונים שלו.

ה מקורה של דיסציפלינה זו תחילתה במאה ה-19, כאשר הכימאי האמריקאי ווילארד גיבס פרסם את שלו מחקר על איזון של חומרים הטרוגניים, שם הוא הניח מונחים כמו אנרגיה חופשית, פוטנציאל כימי וכלל פאזה, המהווים היום כמה מנקודות העניין העיקריות בפיזיקוכימיה.

נוכל להסיק שתחום המומחיות של הפיזיקוכימיה הן אותן נקודות מבט

פיזיקה וכימיה בנפרד הם לא מצליחים להתייחס או להסביר בצורה משביעת רצון.

דוגמאות לתופעות פיזיקוכימיות

1. פתרונות. הפתרונות הם תערובות הומוגניות בין שני חומרים טהורים או יותר המגיבים זה עם זה ונמצאים יחד בפרופורציות משתנות. ביניהם יש סוג אלקטרוכימי של קשר שמשחזר את הקשרים האטומיים של כל אחד מהם, כך שלא ניתן להפריד אותם אלא באמצעות תהליכים פיזיקוכימיים מסוימים.
2. קָטָלִיזָה. זה השם שניתן לתהליכים שבהם המהירות של א תגובה כימית נקבע באמצעות השתתפות של חומר אחר, זר לתגובה המקורית, אשר נקרא זָרָז וזה, על ידי אי השתתפות בתגובה, שומר על המסה הקבועה שלה.
3. תַחְבּוּרָה. תופעות תחבורה הן אלו המעבירות כמות של תנועה, אנרגיה ו/או חומר בין חומרים או שחקנים המעורבים, והן הם לומדים משלוש רמות שונות: מיקרוסקופית, מקרוסקופית ומולקולרית, תוך שימוש בפרספקטיבה משותפת פיזיקה-כימיה-מתמטיקה.
4. חילופי יונים. תהליך ההעברה של אטומים או מולקולות טעונות חשמלית (יונים) בין שני חומרים מוליך חשמל (אלקטרוליטים) או אחד מהם וקומפלקס כימי (קשרי קואורדינציה). זוהי גם תופעה המועדפת בתהליכי טיהור, הפרדה או טיהור של תמיסות יוניות.
5. איזון כימי. שיווי משקל זה מופיע כאשר החומרים המעורבים בתגובה כימית הפיכה אינם מציגים ריכוז חיובי באף אחד משני המובנים שבהם שינוי כימי (קדימה או אחורה).
6. קריסטל נוזלי. מצב מאוד מסוים של צבירה של חומר נקרא גביש נוזלי, המגיב הן לשיקולים הפיזיקליים של מצב מוצק החל מ נוזל בּוֹ זְמַנִית. הם מעניינים במיוחד עבור המחקר הפיזיקלי-כימי של השלבים.
7. הרפיית פולימרים. זהו השם שניתן לתופעה שבה פלסטיקים מסוימים (ומכאן שמם) משנים את צורתם ומבנהם לנוכח מאמץ מתמשך המופעל עליהם, ומזמינים את השרשראות של פולימרים בעמדה הטובה ביותר מבחינה אנרגטית, כלומר, זו שמכילה הכי פחות אנטרופיה.
8. קפיצות קוונטיות. קפיצה קוונטית היא השינוי הפתאומי והפתאומי של מצב החומר, המתרחש ברמות האטומיות והוא חלק מהתופעות שנחקרו בספקטרוסקופיה (כימיה קוונטית). זהו, למשל, מצב העירור הפתאומי של אלקטרון באטום כאשר הוא נפגע בפוטון (אור).
9. הַפרָדָה חַשְׁמָלִית. מנגנון המשמש להפרדה בין יסודות כימיים בתוך מתחם מהכנסת חשמל, מאלץ את לכידת ו שחרור אלקטרונים בכל קוטב (קתודה ואנודה בהתאמה), ובכך יוצר תהליכים של הפחתה ו חִמצוּן בבת אחת.
10. העברות אנרגיה. גם פיזיקוכימיה מתעניינת במיוחד בתופעות של העברת אנרגיה קלוריות או חשמליות, וזו הסיבה שהיא מטפלת כמעט בכל המקרים של אינטראקציה אנרגטית של המולקולות של שתיים או יותר חומרים אינטראקציה.

לעקוב עם: