1樓：匿名使用者
21世紀物理化學的發展趨勢
現代物理化學是研究所有物質體系的化學行為的原理、規律和方法的學科。捅蓋從微觀到巨集觀對結構與性質的關係規律、化學過程機理及其控制的研究。它是化學以及在分子層次上研究物質變化的其他學科領域的理論基礎。
在物理化學發展過程中，逐步形成了若干分支學科：結構化學，化學熱力學，化學動力學，液體介面化學，催化，電化學，量子化學等。20世紀的物理化學隨著物理科學發展的總趨勢偏重於微觀的和理論的研究，取得不少起里程碑作用的成就，如化學鍵本質、分子間相互作用、分子結構的測定、表面形態與結構的精細觀察等等。
目前看來有三個方面的問題：一是巨集觀和介觀研究應該加強；二是微觀結構研究要由靜態、穩態向動態、瞬態發展，包括反應機理研究中的過渡態問題，催化反應機理與微觀反應動力學問題等；三是應該參與到複雜性研究中去，在物質體系中化學複雜性是直接關係人類生存與進步的，也是可以用實驗方法研究的。總之，留給21世紀物理化學家的問題甚多。
1.結構化學
結構化學研究從單純為了闡明分子結構已發展到研究物質的表面結構、內部結構、動態結構等。結構分析可藉助於現代波譜技術和衍射分析來進行，最直接的測定是晶體結構分析，它可分為兩類，即x-射線衍射分析和顯微成像方法。能「看到」原於的原子層次分辨的各種顯微技術將會給結構化學家提供有力的**，來探索生物大分子、細胞、固體表面等的結構和變化。
2023年諾貝爾化學獎得主a．klug開創了「晶體電子顯微學」，並用於揭示核酸蛋白質複合物的結構。這種三維重構技術使電子顯微鏡的視野從二維空間發展到三維空間。a．m．cormack發明了x-射線斷層診斷儀(ct)用於醫學診斷，獲得2023年諾貝爾生理學或醫學獎。
總之在結構化學領域隨著分析儀器和測定精度的日新月異，新型結構分析儀器的不斷推陳出新，結構化學在21世紀將會大展巨集圖。生物大分子的結構研究過去主要依賴x-晶體結構分析做靜態研究。由於實際上它們都是在溶液中發揮功能，而且它們的結構是易變的，所以20世紀後期用核磁共振譜法研究大分子在溶液中的動態結構引起人們重視(r．ernst,2023年諾貝爾化學獎)。
催化劑研究推動了表面結構研究，用stm或afm以及其他譜學方法研究催化表面的結構以及催化過程，也都有重要成果。
2．化學熱力學
這是物理化學中較早發展起來的一個學科。它用熱力學原理研究物質體系中的化學現象和規律，根據物質體系的巨集觀可測性質和熱力學函式關係來判斷體系的穩定性、變化方向和變化的程度。2023年l．nsager因研究不可逆過程熱力學理論和2023年i．prigogine因創立非平衡熱力學提出耗散結構理論而分別獲得諾貝爾化學獎，這標誌著非平衡態熱力學研究取得了突破性的進展。
熱力學第
一、二、三定律雖是現代物理化學的基礎，但它們只能描述靜止狀態，在化學上只適用於可逆平衡態體系，而自然界所發生的大部分化學過程是不可逆過程。因此對於大自然發生的化學現象，應從非平衡態和不可逆過程來研究。21世紀的熱點研究領域有生物熱力學和熱化學研究，如細胞生長過程的熱化學研究、蛋白質的定點切割反應熱力學研究、生物膜分子的熱力學研究等；另外，非線性和非平衡態的化學熱力學與化學統計學研究，分子分子體系的熱化學研究(包括分子力場、分子與分子的相互作用)等也是重要方面。
3．化學動力學
化學動力學是研究化學反應速率和機理的學科。其主要目的是闡明化學反應進行的條件對化學反應過程速率的影響，瞭解化學反應機理，探索物質結構與反應能之間的關聯。20世紀化學動力學有兩大突破：
一是n.semenov的化學鏈式反應理論，獲2023年諾貝爾化學獎；另一個是d．r．herschbach與***的微觀反應動力學的研究，發展了交叉束方法，並應用於化學反應研究，獲2023年諾貝爾化學獎。再測是a．h．zewail用飛秒鐳射技術研究超快過程和過渡態。
由於這一貢獻，zewail獲2023年諾貝爾化學獎。化學動力學作為化學的基礎研究學科將會在21世紀有新的發展，如利用分子束技術與鐳射相結合研究態態反應動力學，用立體化學動力學研究反應過程中反應物分子的大小、形狀和空間取向對反應活性以及速率的影響，以及用飛秒鐳射研究化學反應和控制化學反應過程等。
4．催化
催化劑是化學研究中的永久的主題。催化是自然界存在的促進化學反應速度的特殊作用，生物體內產生的化學反應均藉助於酶催化。生物催化如此定向、如此精確地進行著，至今人們還難於模擬酶催化反應。
催化劑是一種加速化學反應而在其過程中自身不被消耗掉的物質，它可使化學反應速度增大幾個到十幾個數量級。只要有化學反應，就有如何加快反應速度的問題，就會有催化劑的研究。在化工生產(如石油化工、天然氣化工、煤化工等)、能源、農業(光合作用)、生命科學、醫藥等領域均有催化劑的作用和貢獻。
根據催化劑的物理和化學性質，可將其分為以下幾類。
(1)多相催化 這類催化劑是固體材料如分子篩、金屑、金屬氧化物、硫化物等。催化反應發生在固-氣相的介面上，大部分化學工業流程均為多相催化，如合成氨、石油催化裂化等。
(2)均相催化 這類催化劑通常是含有金屬的複雜分子，催化反應在氣相或液相中進行，催化劑和反應物均溶解於氣相或液相中，如烴烯聚合，茂金屬催化等。
(3)光催化 吸收光能促進化學反應，如光合作用。
(4)電催化 利用化學方法使電極表面具有催化活性。
(5)酶催化和仿酶催化 酶在生物體內起著重要的催化作用，同時酶也可用於工業生產，如用酒麴造酒。酶是一種高分子量的蛋白質，天然酶的結構測定以及催化活性與機理研究是21世紀催化研究的前沿領域，也是一項十分複雜和棘手的工作，有待各個學科交叉(化學、物理和生物)配合研究和儀器與方法的創造。
模擬金屬酶是模仿酶的活性中心，即模擬其中某些活性氨基酸與金屬的配位設計合成配合物，形成配位催化，以簡化和模仿酶催化過程。由於酶的結構十分複雜，搞清楚酶催化過程，決非短期研究能解決。但酶活性中心的結構資訊引起人們的關注，企圖仿照天然酶人工製造化學酶。
這是設計和合成新催化劑的一個新途徑。如不對稱催化氫化的手性催化劑就是利用銠或釕的手性配合物，使脫氫氨基酸催化氫化成光學活性的a-氨基酸，其對映選擇性與酶催化的結果可相比美。模擬酶催化領域在21世紀將會有重大突破。
在20世紀，儘管化學家們研製成功了無數種催化劑，並應用於工業生產。但對催化劑的奧妙所在，即作用原理和反應機理還是沒有完全搞清楚。因此科學家們還不能完全隨心所欲地設計某一特定反應高效催化劑，而要靠實驗工作去探索，以比較多種催化劑的效能，篩選出較好的催化劑。
所以研究催化劑及其催化過程的科學，還將進 一步深入和發展。用組合化學法快速篩選催化劑將是21世紀的重要研究課題。
5．量子化學
20世紀量子力學和化學相結合，對化學鍵理論和物質結構的認識起著十分重要的作用，量子化學已經發展成為化學以及有關的其他學科在解釋和**分子結構和化學行為的通用手段。20世紀中量子化學曾經將化學帶入一個新時代。在這個新時代裡實驗和理論能夠共同協力**分子體系的性質。
如從2023年l．c．pauling提出的價鍵理論，r．s．mulliken的分子軌道理論，到h．a．bethe的配位場理論，r．b，woodward和r．hoffmann的分子軌道對稱守恆原理，福井謙一的前線軌道理論，一直到2023年諾貝爾化學獎得主w．kohn的電子密度泛函理論和j．a．pople的量子化學計算方法和模型化學(model chemistry)。這一發展過程整整化了70年的時間。縱觀量子化學發展的歷史過程，不難看出，只有量子力學基本原理和化學實驗密切結合，量子化學的理論研究才能不斷出現新的突破和開創新局面。
現在根據量子化學計算可以進行分子的合理設計，如藥物設計、材料設計、物性**等。20世紀中有人預見以量子化學為基礎可以解決和認識化學實驗中的所有問題。但是目前尚未形成研究分子層次的統一的理論，對許多化學現象和問題還不能用統一的理論來歸納、理解和認識。
如分子的平衡性質和非平衡態，反應的過渡態和反應途徑，分子-分子體系的相互作用等，都有待於從化學實驗結果提高到理性認識。能否出現化學的統一理論，將有待於化學家們的創造和努力。
2樓：匿名使用者
這個很簡單呀，當代物理化學，化學物理的前沿都可以寫呀，比如你用第一性原理計算材料的物理性質，或者計算表面的吸附。
3樓：匿名使用者
聯絡356986586
4樓：曠禕然
可以求助物理和化學老師啊
5樓：匿名使用者
是什麼級別的**啊？
物理化學研究和解決的問題是哪些？
6樓：玉面星爺
物理化學是抄以物理的原理和實驗技術為基礎,研究化學體系的性質和行為,發現並建立化學體系中特殊規律的學科
內容包括：
1、化學熱力學：化學變化的方向和限度問題
2、化學動力學：化學反應的速率和機理的問題3、結構化學：物質結構和效能之間的關係
物理化學問題，不懂勿入！！習題40！！大神幫忙求解下小妹算的和最終結果怎麼都對不上。。。寫下過程
7樓：匿名使用者
問題：試判斷10℃及標準壓力下,白錫、灰錫哪一種晶形穩定。
答案：灰錫更穩定。δg(283k,白錫→灰錫)=-62.54j/mol
解析：可能是你在計算時，忘記計算變溫前後焓和熵變化的部分了。
附件是截圖部分word匯出的pdf
物理化學研究和解決的問題是哪些,物理化學是幹什麼的
物理化學是抄以物理的原理和實驗技術為基礎,研究化學體系的性質和行為,發現並建立化學體系中特殊規律的學科 內容包括 1 化學熱力學 化學變化的方向和限度問題 2 化學動力學 化學反應的速率和機理的問題3 結構化學 物質結構和效能之間的關係 物理化學是幹什麼的?1 化學物理學 chemical phys...
物理化學難題，大學物理化學難題
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