8.1.2. Періодизація історії фізичної хімії

Будь-яка періодизація несе на собі відбиток умовності, і можна запропонувати декілька способів періодизації. В нашій літературі поширена думка, що творцем фізичної хімії є М.В.Ломоносов. Американець Азімов вважає початком фізичної хімії відкриття закону Геса (1840), на Заході початок фізхімії відносять до 80-х років XIX ст., коли з’явились роботи Вант-Гофа, Оствальда та інших. У своїх лекціях ми користуємось періодизацією історії фізичної хімії, яку запропонував Юрій Іванович Соловйов (Інститут історії природознавства та техніки, Москва). Усю історію фізичної хімії можна поділити на три періоди.

Перший період (підготовчий) – із середини XVIII ст. до кінця 70-х років XIX ст.

Він ділиться на три етапи: перший – із початку історії до створення атомно-молекулярного вчення (початок XIX ст.); другий – з 1800-1810 років до 1842 року (відкриття закону збереження та перетворення енергії); третій – з 1842 року до кінця 70-х років XIX ст.

Перший період характеризується накопиченням первинного фактичного матеріалу, необхідного для створення перших фізико-хімічних узагальнень та теоретичних висновків. На першому етапі цього періоду застосування фізичних приладів (терези, термометр, калориметр, призма, поляриметр та інше) дозволило вперше зайнятись систематичним вивченням фізичних властивостей речовин та їх зміною в залежності від складу сполук та характеру їх перетворення в хімічних реакціях. Вимір ваги та об’єму речовин дав матеріал для експериментального обгрунтування в перші десятиріччя XIX ст. атомно-молекулярної теорії.

Перша половина XIX ст. в історії фізхімії характеризується зародженням та наступним формуванням окремих напрямків (розділів) фізхімії: електрохімії, термохімії, вчення про хімічні рівноваги.

Перший могутній імпульс для свого розвитку фізхімія отримала в 1800-1833 роках від електрохімії, що вивчає взаємний зв’язок між електричними явищами та хімічними процесами. Електрохімія вперше по-справжньому тісно пов’язала хімію з фізикою. Але в наступні роки електрохімія втратила своє домінуюче становище. Розквіт електрохімії якраз і приходиться на другий етап першого періоду.

Третій етап розпочинається відкриттям закону збереження та перетворення енергії (1842), що дозволило на цілком наукових основах перейти від опису складу та властивостей окремих речовин до дослідження хімічних процесів шляхом вивчення зміни та перетворення хімічної енергії у різних хімічних реакціях. Таким чином, на зміну електрохімії приходить термохімія, яка в 1840-1870-х рр. ставила завданням створення загальних основ учення про хімічну спорідненість. Однак після того, як було показано, що принцип максимальної роботи не є загальним універсальним законом, термохімія втратила своє першорядне значення.

Другий період історії фізхімії (класичний) охоплює час із кінця 70-х років XIX ст. до 1913 року. В цей період фізична хімія оформлюється в самостійну науку.

В 1880-1890 роках та наступні роки центральне місце у фізико-хімічних дослідженнях займають дослідження розчинів та хімічних рівноваг. Сукупність робіт у цих галузях послужила власне основою для оформлення фізичної хімії у самостійну науку. Цьому дуже сприяв розвиток хімічної термодинаміки, виключне значення якої полягає в тому, що вона на одній теоретичній основі об’єднала “сім’ю” фізико-хімічних дисциплін.

В ці й наступні роки все тісніше взаємодіють теорія та експеримент: теорія передбачає нові явища та факти, а експеримент, у свою чергу, здійснює генеральну перевірку гіпотез і теорій, безоглядно відкидаючи все те, що виявилось спекуляцією чи похибкою. В цей період із величезною мірою виростають запити електрохімічної, металургійної та хімічної промисловості – ті рушійні сили, що дуже спонукали розвиток фізичної хімії.

У світовій історико-хімічній літературі відносять виникнення фізичної хімії до 80-90-х років XIX ст., коли з’явились труди Вант-Гофа, Оствальда, Ареніуса, Нернста, Таммана та ін. Але не можна погодитись, що фізична хімія в цей період виникає, правильніше буде сказати, що вона в ці роки остаточно оформлюється в самостійну науку.

Третій (сучасний) період охоплює час від 1913 року (приблизно) до наших днів.

1913 рік був відзначений відкриттями фундаментального значення: Нільс Бор розвив квантову теорію будови атома, Ернест Резерфорд розробив планетарну модель атома, Генріх Мозлі відкрив закон, який зв’язує частоту ліній спектра рентгенівського випромінювання з порядковим номером елемента, що висилає це випромінювання. Усі ці відкриття справили революціонізуючий вплив на розвиток усього природознавства та поклали початок принципово нового етапу розвитку фізичної хімії, бо проблеми будови атома та молекули розпочинають займати провідну роль у науці.

У зв’язку з цим у розвитку багатьох напрямків фізичної хімії та в їх відносній значимості відбуваються великі зміни. Центр фізико-хімічних досліджень переходить на вивчення та вирішення кардинальних проблем будови речовини та її реакційної здатності, умов і механізму хімічних реакцій. З 20-х роках XX ст. розпочинається період бурхливого розвитку хімічної кінетики, як науки про механізми та швидкість хімічних процесів. В 50-х роках увага фізичної хімії зосереджується на вирішенні проблем механізмів біохімічних процесів та ферментативного каталізу.