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