1. Что изучает физическая химия, ее связь с другими науками, применение в дорожном строительстве.

Физическая химия - наука об общих законах, определяющих строение и химические превращения веществ при различных внешних условиях. Физическая химия увязывает воедино строение атомов, их взаимодействия, приводящие к образованию химической связи, структуру получающе­гося в результате вещества, различные превращения этого вещества при изменении внешних условий.

Физическая химия - это раздел научного знания, опирающийся на фундаментальную базу всех разделов физи­ки, химии, механики и смежных дисциплин и включающий теоретиче­ские основы современных наукоемких технологий получения, обработки и применения материалов.

Физическая химия имеет большое значение для понимания свойств строительных материалов, технологии их переработки и объективной оценки качества получаемой продукции. Используемое в дорожном строительстве сырье по преимуществу дисперсные, коллоидные и высокомолекулярные системы, и поэтому технологический процесс переработки такого сырья может быть понят и рационально построен в значительной степени на основе физической химии.

2. Строение вещества. Объяснить суть притяжения молекул друг к другу.

Все вещества делятся на простые (атомы одного элемента) и сложные (атомы нескольких элементов). Молекулы образуются за счет химических связей. Они состоят из атомов. Межмолекулярное взаимодействие – это относительно слабая связь молекул между собой, не приводящая к разрыву или образованию новых химических связей. Представление о молекулярных взаимодействиях связано с именем Ван-дер-Ваальса, который в 1873 году использовал это понятие. Поэтому межмолекулярные взаимодействия называют также Ван-дер-Ваальсовыми. Их основу составляет взаимодействие между электронами и ядрами одной молекулы с электронами и ядрами другой. Оно зависит от свойств молекул (дипольного момента и поляризуемости), взаимной ориентации строения молекул, а также от расстояния между молекулами. Полная энергия межмолекулярных взаимодействий складывается из следующих составляющих: Е = Е_эл+Е_пол+Е_дисп .

Электростатическое взаимодействие определяется кулоновскими силами притяжения между диполями полярных молекул и составляет в кристаллах Поляризационное взаимодействие – это связь диполя с другим индуцированным диполем, обусловленная деформацией электронной оболочки одной молекулы под влиянием электрического поля другой, что приводит к притяжению молекул. При относительно больших расстояниях между молекулами основной вклад в этот вид

Взаимодействия вносят полярные молекулы, которые индуцируют диполь соседней с ней неполярной молекулы. Дисперсионное взаимодействие возможно между любыми молекулами, как полярными, так и неполярными. Оно обусловлено возникновением даже у неполярных молекул мгновенных диполей и взаимодействием этих мгновенных диполей между собой.

3. Положения о химической связи.

Различают четыре основных типа связи. Первые три типа связи – ионная (электро­статическая, гетерополярная), ковалентная (гомополярная) и металлическая – называются первичными связями, поскольку они относительно прочны. Тип и сила связи определяются электронным строением взаи­модействующих атомов. Каждая из этих связей возникает вследствие обмена или объединения валентных электронов, находящихся на s- и р-орбитах. Четвертый тип связи – связь Ван-дер-Ваальса – возникает в результате воздействия нескольких более слабых, но играющих важную роль, сил притяжения. Слабые силы Ван-дер-Ваальса обусловлены слабым взаимодействием близко расположенных атомов, и их влияни­ем можно пренебречь при наличии более сильных ионных, ковалентных или металлических связей. В некоторых случаях может действовать не один тип связи, а несколько.

Благодаря существованию стабильных связей (между парой изолированных атомов или между атомами в большом трехмерном кристалле) полная энергия пространственной конфигурации положительных ионных остовов и внешних электронов меньше, чем для любой другой конфигурации (включая случай разведения атомов на бесконечные расстояния). Разность энергии этой конфигурации по сравнению с энергией изолированных атомов называют энергией связи.