25.Тенденция химикализации химии. Три этапа физикализации.

История химии свидетельствует о трех этапах этой физикализации¹. Первый этап —проникновение физических идей в химию. Этот этап на­чался еще в XVIII в., и проникновению физических идей химия обязана своим превращением в одну из областей современного естествознания. Физической идеей, сыгравшей решающую роль в химии, стала ньюто­новская идея силы тяготения, присутствующая в его «Математических началах...». Фактически все концепции химического сродства, начиная с концепций, возникших в рамках теории флогистона, и кончая концеп­циями времен Д.И. Менделеева, строились по образцу ньютоновской трактовки гравитационного взаимодействия. Химическое сродство трактовалось как притяжение между частицами веществ, аналогичное всемирному тяготению. Второй этап физикализации химии — этап проникновения в химию физических законов. Эти законы уже объясняют химические явления. Рассмотрим, каким образом законы физической теории — термодинами­ки — оказались вовлечены в химическое исследование и дали жизнь фи­зико-химической теории — химической термодинамики. Термодинамика складывалась в процессе изучения принципа действия паровой машины и тепловых двигателей вообще. Применение термодинамики к химии раз­вернулось в конце 70-х и начале 80-х гг. XIX в. в трудах Г. Гельмгольца (1821 — 1894), Я. Вант-Гоффа (1852-1911) и Дж. Гиббса (1839—1903). Предпосылки тому были созданы развитием учения о химическом сродстве. Сам факт использования в химии такого физического понятия, как сила, свидетельствовал о необходимости более глубокого физического объяснения химических явлений. Развитие учения о химическом сродст­ве также привело к интерпретации таких понятий, которые позволили на­вести мосты между термодинамикой и химией, — понятий химического равновесия и энергии. Эти понятия, правда, в разных разделах науки. Энергетические характеристики химических процессов рассматривались в термохимии (конец второй половины XIX в.), которая занималась в пер­вую очередь необратимыми неравновесными процессами. Термохимию интересуют переходы химической энергии в тепловую, и наоборот. Тер­мохимия базируется на первом начале термодинамики — принципе энер­гии (частный случай закона сохранения энергии).

Третий этап физикализации химии — физическое описание и объясне­ние «святая святых» химии — химической связи и химического взаимодей­ствия. К концу 20-х гг. XX в. складывается новая фундаментальная теория — квантовая механика (Н. Бор, В. Гейзенберг, Э. Шрёдингер, П. Дирак и др.). И почти сразу же начинается ее применение к химии. В 1927 г. В. Гейтлер и Ф. Лондон, следуя работе В. Гейзенберга об атоме гелия, рассчитали энергию связи молекулы водорода и тем самым показали, что химическая связь — квантовое явление. На этой базе в XVIII и XIX вв. форми­ровались теории химического сродства. В начале XX в. в химию проника­ет идея электрона как фактора, обеспечивающего химическую связь. Хотя электрон был открыт Дж.Дж. Томсоном в 1897 г., электронные концеп­ции химической связи стали складываться в 1920-е гг. на базе представле­ний, возникших в ходе разработки квантовой теории атома и молекулы.