Bilim & Teknoloji

Fizikokimya Nedir?

Fizikokimya Nedir ? Kimyanın alt dallarından biri olan fizikokimya’yı tüm detaylarıyla inceleyeceğiz. Fizikokimya, fizik ile kimya arasında bulunan çok disiplinli bir bilim dalıdır. Fiziksel işlemlerin kimyaya uygulanmasından ve kimyasal işlemlerin fiziksel metotlarla açıklanmaya çalışılmasından dolayı ortaya çıkmıştır. Fizikokimya‘yı anlayabilmek için ilk olarak “Kimya Nedir?” sorusuna cevap vermeye çalışalım.

Kimya Nedir?

Kimya Nedir ? | FizikoKimya
Kimya Nedir ? | FizikoKimya

Orta Çağ’da gerçekleştirilen deneme yanılma yöntemiyle oluşturulmuş simya alanını temel alan, fakat deneme yanılma yönteminin bırakılarak sistematik çalışmalar gerçekleştirilen, temel olarak maddenin yapısını, bileşikleri ve maddeler arasındaki dönüşümünü konu edinen bilim dalına kimya denir.  Atom, atom teorisi, kimyasal bileşikler, kimyasal tepkimeler vb. konuları inceler. Kimya kelimesi Eski Mısır ‘da “chemia” kelimesinden gelir. Bizim dilimizde ise Arap diline geçtikten sonra yerini almıştır.

Kimya’nın Alt Dalları

  • Analitik kimya
  • Anorganik kimya
  • Organik kimya
  • Fizikokimya
  • Kimyasal kinetik
  • Teorik kimya
  • Biyokimya

Şimdi ise “Fizikokimya Nedir? sorusuna geçmeden önce “Fizik Nedir?” sorusuna cevap vermek gerekir. Çünkü fizikokimya iki bilim dalını da temel alır.

Fizik Nedir?

Fizik Nedir ? | FizikoKimya
Fizik Nedir ? | FizikoKimya

Maddenin hareketini ve davranışını, enerjisini, bunun yanında hareket boyunca maddeyi etkileyen kuvvetlerin varlığını inceleyen bir doğa bilimidir.  Fizik, ana bilim dallarından biridir ve temel amacı evrenin nasıl genişlediği veya neler içerdiği gibi konuları fiziksel kuramlarla anlamlandırmaya çalışmasıdır. Osmanlı döneminde Fizik yerine Hikmet-i Tabiyye kelimesi kullanılırdı. Ayrıca, fizik felsefe de dahil diğer disiplinlere de azımsanmayacak kadar fazla katkı sağlamıştır. Fiziğin alt dalları şöyle sıralanabilir.

  • Mekanik.
  • Elektromanyetizma.
  • Termodinamik.
  • Atom ve molekül fiziği.
  • Katıhal Fiziği.
  • Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği.
  • Nükleer Fizik

Şimdi ise asıl konumuz olan “Fizikokimya Nedir?” sorusuna geçelim.

Fizikokimya Nedir?

Fizikokimya Nedir ?
Fizikokimya Nedir ?

Kimyasal olayları çözümlemek için fiziksel formüller veya yöntemler kullanılan kimya ana alt dalına fizikokimya denir. Çok disiplinli bir bilim dalıdır. Genel olarak sıcaklık ve basınç gibi fiziksel etmenlerin maddelerin ve kimyasal tepkimelerin üzerinde bıraktığı etkilerini, kimyasal reaksiyonların nasıl oluştuğunu ve moleküllerin atomik düzeydeki hareketlerini inceler. Fizikokimya alanındaki kimyasal çalışmalar termodinamik ilkelerini de temel alır. Kuantum mekaniği, kuantum kimyası gibi uygulamaları da içermektedir.

Fizikokimya Neyi İnceler ?

19. Yüzyılın son zamanlarında ayrı bir bilim dalı olarak görülmeye başlanan Fizikokimya alanında, karışımların, heterojen sistemlerin doğasını anlamak ve kontrol altında tutabilmek için incelenmesinde daha gelişmiş matematik metotları ve ölçme teknikleri kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde ise Fizikokimya, Fizik ve Kimya bilimleri arasındaki köprü görevinin dışında, kendine özel yöntemleriyle de diğer bilim dallarına katkı sağlamaktadır. Fizikokimya alanında çalışan kimyagerler ise atom ve moleküllerin fiziksel özelliklerini anlamlandırmaya odaklanırlar. Maddelerin analiz edilmesi, özelliklerinin belirginleştirilmesi için metotların geliştirilmesi gibi görevlerde yer alırlar.

Fizikokimyanın Çalışma Alanları

  • Yüzey kimyası
  • Kimyasal denge ve çözeltiler
  • Termodinamik
  • Termokimya ve ısıl özellikler
  • Elektrik ve manyetik özellikler
  • Fotokimya
  • Elektrokimya
  • Nükleer Kimya

Hadi bunlardan bazılarını inceleyelim.

Yüzey Kimyası (Jeokimya)

JeoKimya
JeoKimya

Diğer adı jeokimya olan, Dünya’nın ve diğer gezegenlerin kimyasal bileşenlerini, levhaları bir arada tutan süreçleri ve kimyasal tepkimeleri inceleyen bir yer bilim dalıdır. Jeokimya temel olarak hem Dünya’daki hem de diğer gezegenlerdeki yerküreyi ve çevresini oluşturan beş ayrı kütledeki tüm kimyasal olayları yani litosfer, pedosfer, hidrosfer, biyosfer ve atmosferi konu edinir. Genel olarak jeokimya, içerdiği yöntemler ve bilgiler sayesinde dünyamızda maden aramalarında ve çevre sorunlarına çözüm üretmede kullanılmaktadır.

Nükleer Kimya

Nükleer Kimya
Nükleer Kimya

Bir diğer adı da çekirdek kimyasıdır. Nükleer reaksiyonları ve çekirdek özelliklerini inceleyen bir alt daldır. Bilim adamlarının kuantum mekaniğini atom çekirdeklerine uygulamasıyla ortaya çıkmıştır. Nükleer fiziğe eş değerdir. Örnek vermek gerekirse çekirdekten alfa taneciklerinin yayılması kuantum mekaniği ilkeleri sayesinde açıklanabilmiştir. Çekirdek modelleri de kuantum mekaniği sayesinde ortaya atılmış ve başarıyla uygulanan bir model haline gelmiştir. Tıp, sağlık ve tarım gibi alanlarda kullanılmaktadır.

Fotokimya

Işığın kimyasal etkilerini inceleyen fizikokimyanın bir alt daldır. Temel ilgi alanı, ışımalarının soğurulmasından kaynaklanan kimyasal tepkimelerin doğurduğu sonuçlardır. Normalde bu süreç, söz konusu molekülleri uyarılmış duruma (normalden daha yüksek bir enerji durumuna) geçirir. Fotokimyasal reaksiyonlardan bazıları şunlardır:

Cıva Buharı Lambası ile Fotokimyasal Daldırma Reaktörü
Cıva Buharı Lambası ile Fotokimyasal Daldırma Reaktörü
  • Fotosentez
  • D vitamini sentezi.
  • Bio-ışıldama (Ateş böceği)
  • Polimerizasyonlar
  • Işığa dirençli teknolojiler

Termodinamik

Termodinamik, ısı, iş, sıcaklık ve enerji arasındaki ilişkiyi inceleyen bir alt daldır. Termodinamiği basit bir şekilde açıklamak gerekirse, enerjinin kaybolmadan bir şekilden başka bir şekilde ve bir yerden başka bir yere aktarılmasını inceler. Aslında bu işlemlerin temeli, ısının, belirli bir mekanik işe denk gelen bir enerji biçimi olmasıdır.

Üç Genleşme Motorlu Animasyon
Üç Genleşme Motorlu Animasyon
  • Termodinamiğin sıfırıncı yasası, belli iki sistem etkileşim halinde olmalarına rağmen, durumları değişmiyorsa dengededirler der. TA=TB=TC
  • Birinci yasası ise, enerji korunumunu temel alır. U2 – U1 = Q – W (Q = net ısı W = net iş)
  • İkinci yasa ise şöyledir: İzole edilmiş herhangi bir sistemin entropisi azalamaz..
  • Üçüncü yasa şu şekildedir. Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştıkça entropi de 0 sıcaklığına yaklaşmaya başlar.Fakat sıcaklığın mutlak 0 olması imkânsız olduğu için entropi de 0 olamaz. ΔT⇒0 K ise S=0’dır.

“Dökülen sütün arkasından ağlamayın, Evren’in bütün kuvvetleri sütü dökmeyi aklına koymuştu bir kez.” – William Somerset Maugham

Bugün sizlerle Fizik ve Kimya gibi ana bilim dallarını temel alan ve kendine özgü alanı da bulunan, yaşamımızı ve yaşadığımız alanı anlamlandırma çabasından dolayı doğmuş olan bu bilim dalı yani Fizikokimya’yı ve alt dallarını inceledik. Umarım yararlı olmuştur. İyi okumalar dilerim. Bilimle kalın.

“Bilim ve sanat, itibar görmediği toplumları terk eder.”

                                         İbn-i Sina

REFERANSLAR: Kimya Nedir?, Fizik Nedir?, Kimya Dalları, Fizikokimya Nedir?

Sitemizde yer alan diğer yazılarımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Nomofobi Nedir?

Evrenin 3 Boyutlu En Büyük Haritası Çıkarıldı!

İlgili Makaleler

2 Yorum

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu