O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi

7.2. FIZIKAVIY KIMYONING RIVOJLANISH TARIXI
Fizikaviy kimyo faniga birinchi taʻrif M.V.Lomonosov tomonidan 1752-yilda Peterburg universiteti talabalariga maʻruzasida quyidagicha: “Fizikaviy kimyo aralash jismlarda kimyoviy reaksiyalar vaqtida sodir boʻladigan hodisalarni fizika qonun-qoidalari va tajribalari asosida izohlab beruvchi fandir” deb berilgan va hozirgacha oʻz ahamiyatini yoʻqotgan emas.
Fizikaviy kimyoning mustaqil fan va oʻqitiladigan dars deb rasman qabul qilinishi 1887-yilda Leypsig universitetida V. Ostvald tomonidan fizikaviy kimyo kafedrasi taʻsis etilishidan boshlandi.
Fizik kimyo faniga berilgan birinchi taʻrifdan uning mustaqil fan sifatida rasman tan olinishigacha oʻtgan 135 yil ichida fan rivojiga oʻz hissalarini qoʻshgan olimlar ishlarini fanning asosiy boʻlimlari: kimyoviy termodinamika, termokimyo va kimyoviy kinetika, kataliz, elektrokimyo va gaz moddalar tabiatini oʻrganish kesimlarida qisqacha qarab chiqamiz.
7.2.1. Kimyoviy termodinamikaning shakllanishi
Kimyoviy termodinamika – umumiy termodinamika qonun-qoidalarining kimyoviy jarayonlarda qoʻllanilishini oʻrganadi. Maʻlumki, klassik termodinamika issiqlik energiyasi bilan boshqa xil energiyalar (mexanik, elektr, yorugʻlik, yadro energiyasi…) orasida boʻladigan miqdoriy munosabatlar haqidagi taʻlimotdir. Shu sababli, kimyoviy termodinamika kimyoviy jarayonlar borishini va moddalarning xossalarini energetik jihatdan yoritadi, tushuntiradi va izohlaydi. Bu sohada ingliz fizigi J. Joul (1818-1889 yy.), nemis fiziklari Y. Mayer (1814-1878 yy.), G.Gelmgols (1821-1894 yy.) va rus kimyogari G.I. Gess katta yutuqlarga erishdilar. Keyingi yillarda fransuz Nikola Leonar Karno (1796-1832 yy.), ingliz Uilyam Tomson (lord Kelvin, 1824-1907 yy.) va nemis Rudolf Emmanuel Klauzius (1822-1888 yy.)lar issiqlikning mexanik nazariyasini shakllantirdilar: yuqori haroratga ega nuqtadan past haroratli nuqtaga issiqlikning erkin oʻtishida uning bir qismigina ish bajaradi, bir qismi atrof-muhitga tarqaladi. Bu xulosa barcha energiya turlari uchun umumiy xarakterga ega boʻlib, termodinamikaning birinchi asosi deyiladi.
1850-yilda R. Klauzius tashqi muhitdan izolirlangan sistemaning absolut past harorati va issiqlik miqdori orasidagi nisbatni aniqlash maqsadida entropiya terminini kiritdi. Uning aniqlashicha, sistemaning har qanday energiyasi oʻz-oʻzidan oʻzgarganda uning entropiyasi ortadi. Bu prinsip termodinamikaning ikkinchi asosi deb yuritiladi.
Tabiiyki, bu tadqiqotlar kimyo faniga ham oʻz taʻsirini koʻrsatdi. Kimyoviy reaksiyalar, masalan, neytrallanish reaksiyalari natijasida issiqlik ajralib chiqadi, ayrim kimyoviy reaksiyalar natijasida ham issiqlik, ham yorugʻlik ajralib chiqadi yoki yutiladi. 1840-yilda rus olimi, Peterburg pedagogika instituti kimyo boʻyicha professori German Ivanovich Gess maʻlum massadagi moddalarning kimyoviy reaksiyalari natijasida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik miqdorini yuqori aniqlik bilan oʻlchab, bir moddaning ikkinchisiga aylanish jarayonida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik doimo bir xil qiymatga ega boʻlishi, ammo bu reaksiyalarning qanday oraliq bosqichlar orqali amalga oshishiga bogʻliq emasligini isbotladi. G.I. Gess qonunidan kelib chiqadigan asosiy xulosa shuki, energiyaning saqlanish qonunini barcha kimyoviy yoki fizikaviy jarayonlar uchun birdek qoʻllash mumkin.
Bu qonuniyat kimyoviy reaksiyalar va barcha fizikaviy hodisalar uchun ularning oʻz-oʻzidan amalga oshishi natijasida sistemaning entropiyasi (tartibsizlik darajasi) ortishini aniqladi. Ammo entropiyani oʻlchash katta noqulayliklarga ega boʻlgani uchun kimyogarlar va fizik olimlar uni aniqlashning boshqa usullarini qidira boshladilar. Muammo yechimi amerikalik J.U. Gibbs tomnidan ishlab chiqilgan va kimyoviy sistema ichki energiyasi oʻzgarishini xarakterlovchi G-funksiyani aniqlash orqali hal etildi.