Físico-química
A físico-química é a disciplina que estuda as propriedades físicas e químicas da matéria, através da combinação de duas ciências: a física (onde se destacam áreas como a termodinâmica e a mecânica quântica1 ) e a química.
Suas funções variam desde interpretações das escalas moleculares até observações de fenômenos macroscópicos.
Normalmente mudanças de temperatura, pressão, volume, calor, e trabalho de sistemas nos estados sólidos, líquidos e gasosos estão relacionados até com microscópicas interações moleculares e atômicas.
A físico-química moderna é firmemente relacionada com a física. Importantes áreas de estudo incluem termoquímica, cinética química, química quântica, mecânica estatística e eletroquímica, que trata do estudo da eletrólise, de pilhas e baterias, e dos equilíbrios químicos que tratam dos reagentes que cooperam para se transformarem em produtos iônicos.
A físico-química também trata das soluções e suas propriedades coligativas e fundamental para a ciência dos materiais. No fim do século XIX, o estudo dos coloides passou a constituir um novo e importante campo da físico-química.2
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História [editar]
O termo "físico-química" foi cunhado por Mikhail Lomonosov, em 1752, quando ele apresentou uma palestra intitulada "A Course in True Physical Chemistry" (em russo: «Курс истинной физической химии») diante dos estudantes da Universidade Estatal de São Petersburgo.3
A físico-química moderna originou-se entre as décadas de 1860 a 1880 com trabalhos sobre termodinâmica química, eletrólitos em soluções, cinética química entre outros assuntos. O marco foi a publicação em 1876 por Josiah Willard Gibbs de seu artigo, sobre o equilíbrio de substâncias heterogêneas. Este artigo apresentou vários dos pilares da físico-química, como a energia livre de Gibbs, os potenciais químicos e a regra das fases de Gibbs.4 Outros marcos incluem a introdução dos termos entalpia por Heike Kamerlingh Onnes e processos macromoleculares.
A primeira revista científica especificamente no campo da físico-química foi o jornal alemão Zeitschrift für Physikalische Chemie, fundado em 1887 por Wilhelm Ostwald e Jacobus Henricus van 't Hoff. Juntamente com Svante August Arrhenius,5 estas foram as principais figuras da área de físico-química no final do século 19 e início do século 20 e todos os três foram agraciados com o Prêmio Nobel de Química entre 1901-1909.
Desenvolvimentos nas décadas seguintes incluem a aplicação da mecânica estatística para os sistemas químicos e trabalhos envolvendo colóides e química de superfície, onde Irving Langmuir teve muitas contribuições. Outro passo importante foi o desenvolvimento da mecânica quântica, originando a química quântica a partir de 1930, onde Linus Pauling foi um dos principais nomes. Desenvolvimentos teóricos andaram de mãos dadas com a evolução dos métodos experimentais, onde o uso de diferentes formas de espectroscopia, como espectroscopia de infravermelho, espectroscopia rotacional, espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica e espectroscopia de ressonância magnética nuclear são considerados as principais ferramentas desenvolvidas no século 20. Outros importantes aspectos da físico-química foram as descobertas em química nuclear, especialmente a separação de isótopos (antes e durante a Segunda Guerra Mundial), as descobertas mais recentes em astroquímica,6 bem como o desenvolvimento de algoritmos para a previsão de parâmetros físico-químicos. Praticamente todas as propriedades físico-químicas tais como ponto de ebulição, o ponto crítico, a tensão superficial, a pressão do vapor, etc - mais de 20 propriedades ao todo - podem ser calculadas com precisão a partir de estrutura química, mesmo que a molécula química seja inexistente.
Físico-químicos de destaque [editar]
- Svante Arrhenius
- Richard Bernstein
- Peter Debye
- Manfred Eigen
- Roald Hoffmann
- Erich Hückel
- Friedrich Kohlrausch
- Yuan T. Lee
- Gilbert N. Lewis
- Frederick Lindemann
- Rudolph A. Marcus
- Robert S. Mulliken
- Walther Nernst
- Lars Onsager
- Wilhelm Ostwald
- Linus Pauling
- John Charles Polanyi
- Michael Polanyi
- Stuart A. Rice
- Richard N. Zare
Referências
- ↑ Barrow 1982, pp. v
- ↑ Barrow 1982, pp. 878
- ↑ Vucinich 1963, pp. 388
- ↑ Gibbs 1876
- ↑ Laidler 1993, pp. 48
- ↑ Herbst, Eric. (12 de maio 2005). "". Journal of Physical Chemistry A 109 (18): 4017–4029. DOI:10.1021/jp050461c. PMID 16833724.
Bibliografia [editar]
- Giraldo, Asdrúbal Valencia. De la técnica a la modernidad: construcciones técnicas, ciencia, tecnología y modernidad (em espanhol). Medellín: Universidad de Antioquia, 2004. 263 p. ISBN 9789586557818 Página visitada em 13 de janeiro de 2013.
- Barrow, Gordon M. Físico-Química (em português). Rio de Janeiro: Reverté, 1982. 971 p. ISBN 9788585006051 Página visitada em 13 de janeiro de 2013.
Ver também [editar]
- Fotoquímica
- Termoquímica
- Cinética química
- Química quântica
- Eletroquímica
- Química de superfícies
- Química do estado sólido
- Espectroscopia
- Biofísica química
- Ciência dos materiais
- Físico-química orgânica
- Micromerítica
