пРЕДисловиЕ РЕдАкТоРов пЕРЕводА

Физическая химия - наука о применении теоретических и экспериментальных

методов физики для решения химических проблем. Такое определение этой на-

уки появилось по сути уже в ХУПІ в. Однако уровень развития физики и химии

изменяется со временем, что отражается и на физической химии. Во времена

Ломоносова и Лавуазье возможности физических экспериментов ограничива-

лись взвешиванием, а теоретические интерпретации - газовыми законами. Тем

не менее благодаря количественным подходам в науку пришло понятие о ма-

териальном балансе при превращении веществ, что имело решающее значение

для становления химии как науки.

Современная физическая химия выделилась в самостоятельное научное на-

правление позднее - в середине ХІХ в., когда термодинамические методы на-

чали находить применение в химии. Формально возникновение физической хи-

мии связывают с выходом в 1887 г. журнала Ееіізэслгіїіз їііг рЬуЅікаІіЅсЬе Сйетпіе

со статьями Вант-Гоффа по термодинамической теории идеальных растворов

(<<осмотическая›› теория растворов) и Аррениуса по электролитической диссо-

циации.

В действительности использование термодинамики в химии началось

раньше.

В 1876 г. Гиббс опубликовал свою работу по правилу фаз, а в 1879 г.

вышел его фундаментальный труд «О равновесии гетерогенных систем», кото-

рый до настоящего времени не утратил своего значения как наиболее строгое

изложение учения о химическом потенциале.

Применение термодинамики в химии качественным образом изменило усто-

явшиеся представления химиков. К важнейшим теоретическим задачам химии

всегда относили установление связи между строением вещества и его способ-

ностью к химическим превращениям. В этом духе построены и структурная

теория в органической химии, и периодический закон как основа систематики в

неорганической химии. Однако развитие химической термодинамики показало,

что взаимосвязь строения вещества с его химическими свойствами принципи-

ально не может быть однозначной. Помимо строения вещества на протекание

химических процессов влияют внешние условия - давление и температура,

без учета воздействия которых невозможно указать направление реального

пути химического превращения. Обратимость химических реакций с участием

одних и тех же реагентов хорошо иллюстрируют процессы гидрирования -

дегидрирования углеводородов. При комнатной температуре олефины количе-

ственно гидрируются до парафинов (с применением катализаторов), но при

400-500 ° С количественно протекают обратные процессы дегидрирования по-

лучаемых продуктов вплоть до полного крекинга. Наличие или отсутствие

б

Предисловие редакторов перевода

двойных связей в структуре молекулы позволяют делать предположения толь-

ко о принципиальных возможностях химических изменений данной системы,

а вовсе не о том, куда пойдет реальный процесс. В настоящее время и тео-

рия строения органических соединений, и периодический закон сохранили свое

значение как важнейшие теоретические концепции химии, но в их трактовку

внесены поправки, вытекающие из химической термодинамики. Поэтому тер-

модинамический анализ химических процессов стал обязательным элементом

химической теории.

Современная физическая химия органично делится на три раздела - хими-

ческую термодинамику, химическую кинетику и квантовую химию.

Однако во

времена становления физической химии как науки квантовой механики не су-

ществовало вообще,

а теории строения вещества ограничивались констатацией

факта существования атомов и молекул и применением к их движению клас-

сической механики,

что оказалось далеко не всегда возможным. В настоящее

время квантовая химия стала таким же фундаментальным разделом науки,

как и химическая термодинамика. Авторы классических учебников по физиче-

ской химии обычно были специалистами либо в области термодинамики, либо

в области химической кинетики,

и только сейчас стало возможным появление

фундаментального учебника по физической химии, написанного специалиста-

ми в области строения вещества.

Широко известным специалистом в области квантовой химии как раз и

является П. Эткинс. Настоящее

(седьмое в оригинале) издание учебника по

физической химии охватывает с

достаточной полнотой все основные разделы

этой науки и снабжено многочисленными и интересными примерами, которые

ранее не рассматривались в учебных курсах физической химии. Книга ока-

жется очень полезной как для преподавателей физической химии,

так и для

студентов и аспирантов, для которых она в первую очередь и предназначена.

Перевод книги осуществлен группой преподавателей и сотрудников хими-

ческого факультета МГУ (в соответствии с их научными интересами).

В.

В. Лунин

О. М.

Полторак