HIC 08: Vyvoj fyzikalni chemie
-
Upload
department-of-chemistry-fp-tul -
Category
Education
-
view
1.065 -
download
3
description
Transcript of HIC 08: Vyvoj fyzikalni chemie
Vývoj fyzikální chemie
Elektrochemie
Kinetická teorie plynů
Termochemie
Fotochemie
Katalýza
Vývoj fyzikální chemie
Fyzikální chemie jako samostatný vědní obor
vznikla díky vydání knihy
1885 – Lehrbuch der allgemeinen Chemie
– Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932) NC 1909
a založení časopisu
1887 – Zeitschrift für physikalische Chemie –
Jacobus Henricus van’t Hoff (1852-1911), NC 1901
Svante August Arrhenius (1859-1927) NC 1903
Fr. Wilhelm Ostvald
Vývoj fyzikální chemie
Friedrich Wilhelm Ostwald2.9.1853 – 4.4.1932, německý filozof a fyzikální chemik
1909 – Nobelova cena za chemii –
katalýza, chemická rovnováha,
reakční rychlost
v laboratoři s van´t Hoffem
Nejdůležitější teoretické základy fyzikální chemie
– KINETICKÁ TEORIE PLYNŮ – 1856-1860
– TERMOCHEMICKÉ ZÁKONY – 1800-1840-1867
– ELEKTROCHEMIE – 1834
– FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI LÁTEK – 1842
Vývoj fyzikální chemie
1662 – Boyle-Marriottův zákon – p.V = konstanta
součin tlaku a objemu plynu je stálý
1787 – Charlesův zákon
Jacques Alexandre César Charles (1743-1827)
tlak plynu je přímo úměrný jeho teplotě při konstantním objemu,
1802 – Gay Lussac – tepelná roztažnost plynů
lineární závislost objemu ideálního plynu na jeho teplotě při
konstantním tlaku
1808 – Humboldt-Gay Lussac – objemový zákon
plynů
Kinetická teorie plynů
Osobnosti před osamostatněním fyzikální chemie
Johann Bernoulli (1667-1748)
a jeho syn Daniel Bernoulli (1700–1782)
1738 studovali a popsali pohyb plynů
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
James Prescott Joule24. 12. 1818 - 11. 10. 1889
1851 – rychlost pohybu molekul
v plynech
anglický fyzik
druhé z 5 dětí v rodině majitele pivovaru
(později se svým bratrem pivovar zdědili.).
Nemocný mladý Joule nechodil do školy
a vzdělával se doma. V 16 letech odešel
James Joule studovat do Cambridge
(1834-1837,. Po návratu ze studií si Joule
v otcově domě vybudoval vlastní laboratoř,
kde ve volném čase bádal.
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
James Clerk Maxwell13.6.1831 – 5.11.1879
skotský matematik a fyzik
1860 – rozpracoval kinetickou teorii
plynů
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Ludwig Boltzmann20.2. 1844 – 5.9.1906
rakouský fyzik
1868 – práce na kinetické teorii
plynů
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Jan Josef Loschmidt
15.3.1821, Karlovy Vary –
8.7.1895
1856 matematicky vyjádřil
Avogadrův zákon
Loschmidtovo číslo udává počet
molekul v 1 m3 ideálního plynu
za normálních podmínek
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Johannes Diderik van der Waals23.11.1837 – 8. 3.1923
holandský fyzik a chemik
svým studiem interakcí mezi molekulami
přispěl k úpravě stavové rovnice plynů
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Antoine Francois Fourcroy (1755–1809)
Louis-Bernard Guyton de Morveau (1737–1816)
1799 zkapalnili amoniak a oxid siřičitý
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Michael Faraday
1823 zkapalnil pomocí suchého ledu řadu plynů
Kinetická teorie plynů
Faraday při práci
Faradayovy pracovny
Obrazy Jane Moore
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
James Prescott Joule (1818-
1889)
+ William Thomson (lord
Kelvin) 26. 6.1824 - 17. 12.1907
-skot
1852 plyn se při rozpínání
ochlazuje
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
1877 – zkapalnění kyslíku a dusíku
Raoul-Pierre Pictet4.4.1846 – 27.7.1929, švýcarský fyzik
Louis-Paul Cailletet21.9.1832 – 5.1. 1913 francouzský fyzik
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIEKinetická teorie plynů
Karl Paul Gottfried von Linde11.6.1842 – 16.11.1934
německý inženýr
zakladatel koncernu Linde A.G.
1883 propracoval metodu zkapalňování
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
James Dewar20.9.1842 – 27.3.1923
skotský fyzik a chemik
1898 zkapalnil vodík
Kinetická teorie plynů
známé jsou jeho nádoby
na zkapalněné plyny
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Heike Kamerling-Onnes21.9.1853 – 21.2.1926
holandský fyzik
1908 zkapalnil helium
1913 Nobelova cena
Kinetická teorie plynů
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Francis Baconvikomt St. Albans,
baron z Verulamu
22. 1.1561 – 9.4. 1626
byl anglický vědec, filosof a
státník,
zakladatel empirizmu
1620 – teplo je pohyb
Termochemické zákony
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Teploměry:
Gallilei
Torricelli
Fahrenheit
Reamur
Celsius
Termochemické zákony
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Teplota x množství tepla
Antoine Laurent Lavoisier
Pierre Simon Laplace
Termochemické zákony
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Germain Henri Hess
(German Ivanovič Gess)
7.8.1802 – 30.11.1850,
švýcarský fyzik, pracoval v Estonsku
(Rusku)
základní zákony termodynamiky
Termochemické zákony
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Julius Robert von Mayer
25. listopadu 1814 – 20. března 1878
německý fyzik a fyziolog
energii nelze vytvořit ani zničit
zákon o zachování energie
Termochemické zákony
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz
31. 8.1821 – 8.9.1894
německý fyziolog, lékař, matematik, fyzik, meteorolog a filozof
1847 přišel s vysvětlením zachování energie při svalové
činnosti a celkově stanovil zákony zachování
energie, respektive je upřesnil
1850 sestrojil oftalmoskop
1858 publikoval pojednání
O integrálech hydrodynamické rovnice
1863 publikoval knihu Nauka o vnímání zvuků
jako fyziologický základ pro teorii hudby
Termochemické zákony
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Stephen Gray
12.1666 – 7.2.1736
anglický barvíř, amatérský astronom
popsal odvádění statických elektrických nábojů
1731 – vodiče, nevodiče
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Jean Antoine Nollet
19.11.1700 – 25.4.1770
francouzský kněz a fyzik
– elektroskop
1748 – osmosa
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Ewald Georg von Kleist
10.6.1700 – 11.12.1748
německý právník a přírodovědec
1745 kondensátor (Leydenská lahev)
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Benjamin Franklin
18.10.1785 – 1.12.1788
americký státník, diplomat,
vydavatel, přírodovědec a
spisovatel
1758 kladná a záporná
elektřina
bleskosvod
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Charles Augustin de Coulomb
14. 6.1736 – 23.8.1806
francouzský fyzik
1785 – pomocí vynálezu torzních vah
zjistil přitahování opačně nabitých částic
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Luigi Galvani9.9.1737 – 4.12.1798
italský lékař a vědec
1792
provádí elektroexperimenty při pitvě
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Alessandro Volta1800 galvanický článek
Alexander von Humboldt1797 elektrolýza
Humphry Davy1807 elektrolýza
– isolace alkalických kovů a kovů
alkalických zemin
1811 elektrický oblouk
Elektrochemie
Hans Christian Oersted14. 8.1777 – 9.3.1851
dánský fyzik, chemik a filozof
1820 – elektromagnetismus
1825 izoloval hliník
zjistil, že se magnetická střelka
vychyluje v blízkosti vodiče
s proudem
jeho jménem je nazván oersted,
jednotka intenzity magnetického
pole
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIEElektrochemie
André-Maria Ampére12.1.1775 – 10.7.1836
francouzský matematik a fyzik
1820 – odvodil zákon o vzájemném silovém
působení dvou rovnoběžných vodičů
s proudem
1827 Ampérovo pravidlo pravé ruky pro přímý vodič (palec
ukazuje dohodnutý směr proudu ve vodiči, prsty orientaci
magnetických indukčních čar) a Ampérovo pravidlo pravé
ruky pro cívku (prsty ukazují dohodnutý směr proudu v
závitech, palec ukazuje orientaci magnetických indukčních
čar). Navrhl vztah, podle kterého lze vypočítat velikost
magnetické síly, která působí na vodič.
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIEElektrochemie
Georg Simon Ohm16.3.1787 –7.7.1854
bavorský fyzik
1826 formuluje zákon vyjadřující vztah mezi
proudem, napětím a odporem (Ohmův zákon)
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIEElektrochemie
Emil Christianovič Lenz12.2.1804 –10.2.1865
ruský fyzik německého původu
1833 formuloval zákon o směru
indukovaného proudu
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIEElektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Michael Faraday(1791-1867)
1834 elektrochemické zákony
elektromagnet
elektromagnetická indukce
paramagnetismus
elektrický výboj v plynech
zkapalňování plynů
objev benzenu a hexachlorethanu
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Johann Wilhelm Hittorf
27.3.1824 – 28.11.1914
německý fyzik
1853 pohyblivost iontů
počítal pohyblivost iontů
popsal metodu na její měření
objevil katodové paprsky - paprsky elektronů
prováděl cenná vyšetřování elektrických jevů
v elektronkách a příspěvků k teorii iontů.
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch
14.10.1840 – 17.1.1910
německý fyzik
1867 nezávislá migrace iontů v roztocích
studoval změny vodivosti elektrolytů se zředěním
1874 demonstroval, že elektrolyty mají určité
a konstantní hodnoty vodivosti
.
otec a strýc
také fyzici,
děda učil
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Svante August Arrhenius19.2.1859 – 2.10.1927
švédský fyzik a chemik
1887 – elektrolytická dissociace
NC 1903
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Søren Peter Lauritz Sørensen9.1.1868 – 12.2.1939
dánský chemik
zavedl pojem pH
pracoval v pivovaru Carlsberg
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Johannes Nicolaus Brønstedt22.2.1879 – 17.12.1947
dánský fyzikální chemik za II.světové války odporoval nacistům, díky tomu byl
v roce 1947 zvolen do dánského parlamentu, brzy po
volbách však zemřel
Thomas Martin Lowry26.10.1874 – 2.11.1936
anglický fyzikální chemik
spolu vypracovali základní teorii kyselin a
zásad
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Gilbert Newton Lewis23.10.1875 – 23.3.1946
americký fyzikální chemik
výzkum kovalentní vazby
elektronová teorie kyselin a
zásad
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Frederik Louis Wilhelm Hellesen1836 – 22.12.1892
dánský vynálezce
1887 – suchý článek podle Leclanchéova
principu
1889 – založil dánskou firmu Danish
Telephone Compagny, na výrobu baterií
Georges Leclanché1839 – 14.9.1882
francouzský fyzik
1866 – suchý článek
Elektrochemie
William Sturgeon22.5.1783 – 4.12.1850
anglický elektroinženýr
1825 – první elektromagnet
1830 – zdokonalil Voltův článek
1832 – komutátor elektromotoru
1836 – cívkový galvanometr
Elektrochemie
1859 zahájil experimenty vedoucí k vynálezu
olověného akumulátoru
Gaston Planté22 .4.1834 – 21.5.1889
francouzský elektrotechnik
Elektrochemie
Carl Gassner1839-1882
německý elektrotechnik
patentoval zdokonalený suchý článek
Elektrochemie
Ernst Waldemar Jungner19.6.1869 – 30.8.1924
švédský fyzikální chemik a vynálezce
1899 nikl-kadmiový akumulátor
Elektrochemie
John Frederic Daniell12.3.1790 – 13.3.1845
anglický fyzik a chemik
1836 – galvanický Daniellův článek
1820 – vlhkoměr
1830 – vodní tlakoměr
Elektrochemie
Thomas Alva Edison
11.2.1847 – 18.10.1931
vylepšení akumulátorů
1903 alkalické niklové akumulátory
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Lewis Frederick Urry
29.1.1927-19.10.2004
kanadský vynálezce
1949 přihlásil patent na alkalický článek
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Pierre Curie15.5.1859 – 19.4.1906
francouzský fyzik
1880 – piezoelektřina
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Heinrich Rudolf Hertz22.2.1857 – 1.1.1894
německý fyzik
1888 – dokázal existenci
elektromagnetického vlnění a
zkoumal jeho vlastnosti
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Joseph John Thomson18.12.1856 – 30.8.1940
anglický fyzik
1897 – objevil zápornou
elementární částici, elektron1906 Nobelova cena za fyziku
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Max Karl Ernst Ludwig Planck23.4.1858 – 4.10.1947
německý fyzik
1899 – objevil základní fyzikální konstantu
1900 – vyslovil tzv. kvantovou hypotézu,
která se stala podnětem ke vzniku moderní
fyziky
1901 – formuloval zákon o vyzařování
černého tělesa
1918 Nobelova cena za fyziku
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Werner von Siemens13. 12.1816 – 6.12.1892
německý vynálezce, který dovedl
přivést tehdejší znalosti o elektřině a
magnetismu až k jejich praktickému
využití.
jedním z jeho prvních vynálezů byl
nový typ telegrafního přístroje pro
poštu a armádu.
4. 12. 1866 sestrojil první
dynamoelektrický stroj, k dalším
vynálezům patří stejnosměrný
elektromotor, elektrická lokomotiva,
elektrický výtah.
jeho jménem byla nazvána jednotka
vodivosti siemens.
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
1879 - T. A. Edison zkonstruoval první použitelnou
Žárovku
1882 - T. A. Edison uvedl do provozu první elektrárnu
Thomas Alva Edison11. února 1847 – 18. října 1931
Obrovská řada technických vynálezů: telegraf, mikrofon, elektroměr, dynamo, tepelná pojistka, akumulátor NiFe, gramofonová deska, promítací stroj, synchronizace obrazu a zvuku …
Thomas Edison byl bez náboženského vyznání, vynikal
svojí podnikavostí, pracovitostí a cílevědomostí.
Byl dvakrát ženatý, z každého manželství měl tři děti.
Společně se svojí druhou manželkou je pochován v
Glenmontu ve West Orange, v místech, kde strávil
podstatnou část svého života.
V den jeho pohřbu 21. 10.1931 byly na Edisonovu
počest v USA zhasnuty všechny žárovky
Elektrochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Davy 1817 oxidace metanolu na Pt
Kirchhoff 1812 hydrolýza škrobu
J.J. Berzelius + L.J. Thenard – Pt a MnO2 katalyzují
rozklad peroxidu vodíku
W. Döbereiner 1822 slučování vodíku a kyslíku na Pt
Katalýza
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Humpry Davy
1817 oxidace metanolu na Pt
Katalýza
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
J.J. Berzelius + L.J. Thenard –
Pt a MnO2 katalyzují rozklad
peroxidu vodíku
Katalýza
Louis Jacques Thénard
4.5.1777 – 21.6.1857
francouzský chemik
Katalýza
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Johann Wolfgang
Döbereiner
1822 slučování vodíku a
kyslíku na Pt
Katalýza
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Justus von Liebig
1839 – význam katalyzátorů
Katalýza
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
1342 camera obscura
Leonardo da Vinci15. 4.1452 – 2. 5.1519
Italský renezanční umělec a vědec
1519 využil „cameru obscuru“
ve svých experimentech
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Athanasius Kircher2.5.1602 – 27.11.1680
německý jezuitský učenec
laterna magica
Fotochemie
Johann Heinrich Schulze12.5.1687 – 10.10.1744
německý vědec
v průběhu 16. a 17. století zjistili mnozí chemici (Scheele,
Sala), že některé látky, ponechané v otevřením prostranství,
mění svoji barvu
1725 objevil Schulze, že soli stříbra jsou citlivé na světlo
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Joseph Nicéphore Niepce7.3.1765 – 5. 7.1833
1813 ponořil papír do roztoku chloridu sodného
a pak ho propláchl v roztoku dusičnanu stříbrného,
aby se vysrážel chlorid stříbrný.
Po expozici se na papíru objevil negativní obraz.
Obraz brzy zmizel, neboť ustálení ještě nebylo známo a
expozice tak pokračovala dále až celý papír zčernal.
Po tomto “neúspěchu” začal Niepce dělat pokusy se zinkovými
deskami potřenými rozpuštěným asfaltem.
1816 se mu podařilo obrazy zachytit, ustálit a vyleptat.
Zhotovil tak nejstarší heliogravuru.
Proces vyžadoval expozici na slunečním světle trvající 8 hodin.
Prvními fotografickými objekty se tak mohly stát pouze budovy.
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Louis Jacques Daguerre.
18.11.1787 –12.7.1851
francouzský malíř a vědec1835 objevil, že je možno rtuťovými
parami vyvolat obraz neviditelně
zachycený na stříbrné desce,
na kterou působily účinky jodových par.
Tak byla vynalezena tzv. daguerrotypie,
základ techniky fotografování.
Na osvit tu stačilo několik minut
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
John Frederick William Herschel7. 3.1792 – 11.5.1871
anglický astronom, matematik, chemik
průkopník fotografie
1839 použil název fotografie
z řečtiny světlo a psaní
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
anglický fyzik
Kus papíru natřel slabým roztokem soli a usušil.
Potom slabým roztokem dusičnanu stříbrného
a opět usušil
vrstvička chloridu stříbrného
takto připravený papír asi půl hodiny exponoval
ustálil v jodidu draselném
Později pak objevil, že když přidá kyselinu
duběnkovou, papír se stane na světlo mnohem
citlivější a expozice se tak znatelně zkrátí.
Pozitiv se pak zhotovil tak, že se negativ položil na
další, stejným způsobem připravený papír a osvětlil
na slunci.
Pak se stejným způsobem vyvolal a ustálil.
Tak vznikla roku 1839 calotypie.
Wiliam Henry Fox Talbot11.2.1800 – 17.9.1877
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Frederick Scott Archer(1813-1857)
1851 “mokrý” kolodiový proces
čistá skleněná deska potažena kolodiem obsahujícím
jodid draselný a bromid draselný.
dále zcitlivění ponořením do roztoku dusičnanu
stříbrného
expozice se prováděla ve speciálním držáku
vyvolání v roztoku síranu železnatého a ustálení
v kyanidu draselném
proces se ukončil vypráním a usušením
extrémně kontrastní, jemnozrnný negativ, z kterého se
mohly zhotovit pozitivní otisky jako u calotypie.
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Christian Friedrich Schönbein
18.10.1799 – 29.8.1868
německo-švýcarský chemik a vynálezce
1838 – princip palivového článku
1839 – ozon
1846 – kolodium a střelná bavlna
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Richard Leach Maddox
4. 8.1816 – 11.5.1902
1871 bromostříbrné desky s želatinovou emulzí
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
George Eastman12.7.1854 – 14.3.1932
americký chemik a podnikatel
1888 – fotoaparát
1889 – ohebný film
1892 – Eastman-Kodak Company
firma na fotovybavení
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Hannibal Goodwin
1822 – 1900
americký kněz a vynálezce
1887 vynalézá nitrocelulozový film
Fotochemie
VÝVOJ FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Vynález digitální fotografie
1969 vynalezli George Smith a Willard Boyle snímače typu CCD
a v následujícím roce zabudovali CCD do fotoaparátu
1981 společnost Sony vyrobila první fotoaparát, který místo filmu na
chemickém principu zaznamenával obraz na elektronické prvky. Jeho
analogové výstupy se zapisovaly na disketu. Hlavním tahounem
vývoje byla v osmdesátých létech firma Kodak.
1994 první komerčně šířený digitální fotoaparát byl Apple QuickTake
1996 v běžném prodeji byly digitální fotoaparáty i v Česku
2000 aparáty používající digitální záznam začaly vytlačovat běžné
kinofilmové.
Fotochemie
Děkuji za pozornost
Prosím o dotazy