Химическая физика

Химическая физика - научная дисциплина, появившаяся на рубеже физики и химии в первой трети XX в. Она изучает явления и закономерности на основе познания строения атомов и молекул. Главное внимание уделяется количественным методам исследования, созданию теорий реакционной способности, физическим методам воздействия на химические реакции, изучению физических явлений, сопутствующих химическим реакциям.

Химическая физика выделилась из физической химии после того, как в химию пришли понятия атомной физики и квантовой механики, развитие которых чрезвычайно углубило физическую теорию строения вещества и позволило создать новые методы исследования химических реакций (см. Квантовая химия).

В качестве объектов исследования химической физики очень часто выбираются простые на первый взгляд реакции, например взаимодействие водорода с кислородом или хлором. Но изучение их на основе химической физики показало, что эти процессы очень сложны.

На этом пути открыты и изучены некоторые неизвестные ранее типы химических взаимодействий. Так, советский ученый Н. Н. Семенов и английский химик С. Хиншелвуд изучили цепные разветвленные реакции (см. Цепные реакции). Механизм химических реакций в химической физике рассматривается как совокупность элементарных процессов с участием электронов, атомов, молекул, ионов, свободных радикалов.

Для современной химической физики характерно применение многочисленных физических методов исследования, дающих глубокую и разнообразную информацию о механизме взаимодействия веществ, о структуре молекул и атомов. Среди проблем, которыми занимается эта наука, такие первостепенно важные, как исследование химической кинетики реакций горения и взрыва, теоретический расчет скоростей реакций в газовой, жидкой и твердой фазах, изучение катализа в гетерогенных и гомогенных системах, выявление закономерностей полимеризации и т.д. Все шире развиваются исследования реакций, протекающих в экстремальных (особых) условиях - при сверхнизких или, наоборот, сверхвысоких температурах, например в плазме; в условиях глубокого вакуума или, напротив, под большим давлением; под действием лазерных излучений и т. д. Методы химической физики применяются при изучении многих биологических объектов и процессов, происходящих в живой природе.

Ведущий в нашей стране центр этой науки - Институт химической физики Академии наук СССР, основанный в 1931 г. Бессменным руководителем этого института со дня его основания является академик Н.Н. Семенов. В институте сосредоточены крупные научные силы, он оснащен первоклассной экспериментальной техникой.