Химическая физика

Эксперимент Оствальда-Нернста по электронной химии (1905)

Хими́ческая фи́зика (в отличие от физической химии) — наука о физических законах, управляющих строением и превращением химических веществ. Рождение химической физики как самостоятельной науки обусловлено появлением в начале XX века квантовой механики, законы которой стали физической базой теории химической связи, межмолекулярных взаимодействий и реакционной способности молекул. Термин «Химическая физика» ввёл Арнольд Эйкен в 1930 г., озаглавив изданное им ранее руководство по физической химии как «Учебник химической физики». В России школа химической физики была основана академиком Семёновым, создавшим в 1931 г. Институт химической физики и долгое время бывшим его директором.

Одним из крупных достижений химической физики следует считать теорию разветвленных цепных реакций.

ЦитатыПравить

  •  

В 1921 году я пригласил еще двух сотрудников ― Виктора Николаевича Кондратьева и Юлия Борисовича Харитона, в то время еще студентов. И у нас началась подлинно коллективная увлекательная экспериментальная работа. Мы стали друзьями на всю жизнь. И вот тут начался химический крен. В 1923 году мы втроем написали компилятивного характера книжечку ― «Электронная химия» (издана в 1924 году), где были описаны все достижения мировой науки по применению новых представлений физики к проблемам химического строения и к некоторым вопросам химических превращений. В ней, в частности, были освещены и «проклятые» вопросы, которые волновали меня в ранней юности. В те далекие времена грань между электронной химией (или, как ее теперь принято называть, химической физикой) с одной стороны, и классической физической химией, с другой стороны, была очень определенной и четкой. Однако уже к концу двадцатых и, особенно, тридцатых годов идеи классической физики уже не могли полностью удовлетворить физико-химиков; новая физика и химическая физика мощным потоком начали проникать в физическую химию, и разница между ними стала постепенно стираться. Я не знаю, случайно или сознательно, но оказалось так, что в середине двадцатых годов в области химической физики мы сосредоточили свои усилия главным образом на изучении химической кинетики и механизма химических превращений. Это привело к тому, что в организованном в 1931 году Институте химической физики ― со времени его рождения и до сих пор ― эти вопросы были и остались основными.[1]

  Николай Семёнов. «Будьте первооткрывателями», 1966
  •  

Учитывая громадное значение современной физики для развития химии, я широко пропагандировал научное объединение физиков и химиков Союза и совместно с академиком А. Н. Фрумкиным наладил систематические физико-химические конференции, которых состоялось уже десять и которые сыграли, как мне кажется, довольно существенную роль в деле создания физической химии в Союзе. В 1932 году по моему представлению НКТП <Наркомат тяжелой промышленности> организовал специальный Ин-т химической физики со специальной задачей внедрения современной физики в физико-химические вопросы. С 1921 по 1928 год я был заместителем директора Физико-технического института и совместно с директором института академиком Иоффе организовывал почти с пустого места сам Физико-технический институт, помогал в организации физико-технических институтов в Харькове, Днепропетровске, Томске, воспитал многочисленные кадры ученых-физиков. В 1928-1929 годах я был заместителем декана физико-механического (ныне инженерно-физического) факультета, где разработал профиль и программы, в основе сохранившиеся до сего времени. Одновременно я заведовал большим, мной созданным отделом химической физики в Физико-техническом институте. В 1931 году Физико-технический институт был разделен на четыре института. Я был назначен директором Института химической физики, организованного на базе моей лаборатории и отдела, мной руководимого, и на идейной базе тех новых разделов науки, которую я со своими сотрудниками разработал.[2]

  Николай Семёнов. «О себе: из автобиографий разных лета», 1975
  •  

Вопрос. Может быть, правильнее говорить не о выборе между мировой наукой или российской, а о жизни и смерти?
Ответ. Я повторяю, что восхищен мужеством Капицы. Однажды Н. Н. сказал мне один на один, что ему Институт химической физики дороже жизни. Он в обычных разговорах громких слов не любил и патетических речей не произносил. И раз он так сказал, значит, продумал тщательно. Значит, он готов был положить жизнь за то, чтобы институт продолжал существовать и развиваться. Многие его действия надо рассматривать с учетом этого. Кроме всего прочего, Н. Н. был действительно горячим патриотом страны и заботился о том, чтобы у нас наука была не хуже, чем на Западе. Это шло от души.
Вопрос. И он ведь добился того, что в Институте химической физики наука находилась на международном уровне?
Ответ. Да, конечно. И я думаю, что Н. Н. был великим учёным. Когда я впервые оказался за границей, в Англии, в лаборатории М. Поляни, меня спросили, с кем я работаю. Я ответил, что с профессором Семеновым. Тогда меня переспросили: «Семеновым великим?» А Нобелевский лауреат Норриш с трибуны заявлял, что считает себя учеником Семенова. Конечно, не все можно объяснить только тем, что Н. Н. вкладывал душу в собственный институт. Он неоднократно подчеркивал, что физика, химия и другие науки стали развиваться у нас после Октябрьской революции значительно более интенсивно, чем до нее. Не нужно думать, что, говоря это, Н. Н. пытался польстить властям. Настоящая российская химфизика началась после Октябрьской революции.[3]

  Александр Шилов. «Некоторые трудные вопросы», 1996
  •  

Мы с Н. Н. были проездом в Мюнхене, и тамошний профессор Э. О. Фишер (лауреат Нобелевской премии) попросил, чтобы я выступил с лекцией о фиксации азота. При следующей встрече я, как обычно, перевожу разговор Н. Н. с Фишером. Последний говорит о хорошем впечатлении от моей лекции и добавляет, что действительно Шилов со своей группой получили интересные результаты и продвинулись дальше других. «Но я не понимаю, ― сказал он, ― почему этот успех достигнут в Институте химической физики. Кажется более естественным, если бы эта работа была выполнена, например, в Институте неорганической химии». Н. Н. очень рад такому вопросу. «Переведите ему, ― говорит он мне, ― химическая физика, если ее правильно понимать и использовать, должна стать теоретической основой всей химии. Она позволяет в принципе предвидеть и новые процессы, и новые катализаторы». Вот почему Н. Н. испытывал особое удовольствие от того, что именно его ученик в созданном им институте оказался впереди в своей области. Это подтверждало его предвидение: правильное понимание физической природы химического процесса во всей его сложности должно стать важнейшим фактором в современной и особенно в будущей химии. По-видимому, в нашем случае это действительно было так. Да, мы использовали в конце концов «наш» химико-физический подход, сначала разобрались, в чем дело, а затем более направленно осуществляли поиск. В 1992 году мне предложили выступить с пленарной лекцией в Лозанне на конференции по координационной химии, приуроченной к 100-летию со дня появления концепции Вернера ― отца координационной теории.[4]

  Александр Шилов. «Н. Н. Семенов и современная химия», 1997
  •  

Я люблю шутить, что химическая физика — это когда человек не знает ни химию, ни физику.[5]

  Александр Берлин, 2000-е

ИсточникиПравить

  1. Семёнов. «Будьте первооткрывателями». — М.: «Химия и жизнь», № 8, 1966 г.
  2. Капица, Тамм, Семёнов. — М.: Вагриус, 1998 г.
  3. А. В. Бялко, А. Е. Шилов. «Некоторые трудные вопросы» в книге: Капица, Тамм, Семёнов. — М.: Вагриус, 1998 г.
  4. А. Е. Шилов. «Н. Н. Семенов и современная химия» в книге: Капица, Тамм, Семёнов. — М.: Вагриус, 1998 г.
  5. Берлин А. Идеи, теории и полимеры // Наука и жизнь. — 2019. — № 10. — С. 28.

См. такжеПравить