Возникновение физической химии. 
Роль М.В. Ломоносова

Возникновение физической химии относится к середине XVIII в.— к тому периоду, когда знания, накопленные в области физики и химии, создали основу для выделения физической химии как самостоятельной научной дисциплины н дальнейшего её развития. Первый в мире курс физической химии был создан Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711—1765) [2, c. 13].

По крайней мере именно он был автором первого курса физической химии (1752), прочитанного им студентам Академии наук и названного «Введение в истинную физическую химию». В дальнейшем методы этой науки развивались и совершенствовались медленно, так как ее прогресс зависел от успехов и химии, и физики. Лишь в 1887 г. в Лейпциге была учреждена кафедра физической химии, ставшая впоследствии крупным центром физико-химических исследований. Период между этими датами можно охарактеризовать как время напряженных поисков общих физических принципов, которые могли бы стать фундаментом для создания методов исследования химических процессов [3, c. 4].

Само определение химии как науки о качествах и изменениях тел, данное Ломоносовым (1741), принципиально отличалось от принятых в то время определений химии как науки о свойствах тел. Здесь, как и при разборе других вопросов, Ломоносов подчеркивал значение изменения, т. е. движения материи. Вместе с тем, рассматривая процессы движения, он указывал, что «никакое движение в природе не может происходить без материи» (1744).

Огромной заслугой Ломоносова перед наукой было то, что он первый количественно обосновал основной закон химических превращений— закон сохранения массы вещества. Его опыты с накаливанием металлов в запаянных сосудах дали экспериментальное доказательство правильности материалистического представления о неуничтожаемости вещества. Уже тогда Ломоносов подошел к обобщенному определению принципа сохранения материи и движения, получившего ныне всестороннее доказательство и признание как всеобщего закона природы. Впервые Ломоносов сформулировал этот закон в 1748 г. в письме к Л. Эйлеру и опубликовал его в 1756 г.: «Все перемены в натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько же присовокупится к другому. Так, ежели, где убудет несколько материи, то умножится в другом месте… Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее своей, силой другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает».

Атомистические воззрения Ломоносова привели его к выводу о кинетической природе теплоты. Вместо господствовавшего в то время идеалистического представления о существовании особой тепловой субстанции (теплорода) Ломоносов в своей диссертации «Размышления о причине теплоты и холода» показал, что теплота распространяется коловратным (т. е. вращательным) движением частиц.

Идеи кинетической природы теплоты в свою очередь позволили Ломоносову доказать необходимость существования «наибольшей и последней степени холода» (т. е. предельно низкой температуры, которую мы называем теперь ее абсолютным нулем), отвечающей полному прекращению вращательного движения частиц. Эти же идеи дали ему основание установить невозможность самопроизвольного перехода теплоты от более холодного тела к более теплому, что в наше время является одной из формулировок второго начала термодинамики.

Другое направление работ Ломоносова — исследование природы газового состояния. И здесь атомистические воззрения привели к весьма важным результатам. Рисуемая Ломоносовым картина хаотического состояния атомов в воздухе весьма близка к принятой в современной физике. Изучая свойства воздуха, он установил также, что при повышенных давлениях для воздуха наблюдаются отклонения от закона Бойля. Ломоносов всегда стремился применять количественный метод исследования: «мера, вес и пропорция» — так определяет он характер своих опытов. Он ввёл весы в обиход химической лаборатории и широко использовал метод взвешивания.

Из важных работ М. В. Ломоносова в области физической химии необходимо указать еще на его работы по изучению растворов. Он изучал выделение и поглощение теплоты при образовании растворов, растворимость и зависимость ее от температуры, явление кристаллизации и др. Он первым установил, что повышение концентрации раствора вызывает понижение температуры его замерзания [2, c. 13 — 15].