रसायनशास्त्र, भौतिकीय

रसायनशास्त्र, भौतिकीय : रसायनशास्त्राची एक महत्त्वाची शाखा, निसर्गामध्ये घडणाऱ्या रासायनिक घटना, तसेच प्रयोगशाळेत किंवा कारखान्यातून हेतुतः केल्या जाणाऱ्या विविध रासायनिक प्रक्रिया यांची शक्याशक्यता, रासायनिक विक्रियेची समतोल अवस्था, तसेच विक्रियेचा वेग यांविषयीची माहिती व स्पष्टीकरण भौतिकीतील प्रस्थापित मूलभूत सिद्धांतांच्या आधाराने आणि विक्रियेतील घटक अणुरेणूंच्या विविध गुणधर्माच्या मदतीने मिळविणे, हे भौतिकीय रसायनशास्त्राचे प्रमुख कार्यक्षेत्र आहे. प्रस्तुत नोंदीत रसायनशास्त्राच्या या शाखेचे सर्वसामान्य स्वरूप व महत्त्व, या शाखेचा उगम, विकास व व्याप्ती यांविषयीची माहिती संक्षेपाने दिली आहे.

सामान्य स्वरूप व महत्त्व : याशाखेमध्ये सर्वसामान्यपणे पुढील विषयांचा समावेश करतात : (१) रासायनिक दृष्ट्या महत्त्वाच्या पदार्थाचे विविध अवस्थांतील मोजता येणे शक्य असलेल्या सर्व गुणधर्माचे मापन करणे. (२) पदार्थाच्या विविध गुणधर्मांचे बिनचूक मापन करण्यासाठी आवश्यक ती नवीन प्रायोगिक तंत्रे व मापन-उपकरणे विकसित करणे. (३) अशा गुणधर्ममापनातून मिळालेल्या माहितीचे वैज्ञानिक पद्धतीने विश्लेषण करणे. (४) पदार्थाच्या गुणधर्मावरून रासायनिक विक्रियांचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी आवश्यक ते सिद्धांत गणितीय सूत्रात मांडणे. (५) पदार्थाच्या विविध गुणधर्मांच्या संख्यात्मक मूल्यांची अनुमाने गणिती आकडेमोड करून काढणे आणि ती प्रयोगात्मक मूल्यांशी पडताळून पाहणे. (६) अभ्यासातून मिळालेल्या माहितीचा उपयोग करून रासायनिक संरचना व विक्रिया यांविषयीची शक्य ती सर्व स्पष्टीकरणे मिळविणे व त्यांवरून इष्ट रासायनिक विक्रियेचे नियमन करणारे घटक निश्चित करणे.

भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या अभ्यासात असंख्य पदार्थांचा व यांच्या विविध अवस्थांना (नैसर्गिक, कृत्रिम, शुद्ध, मिश्रित तसेच कार्बनी, अकार्बनी, जैव इत्यादींचा) वापर होत असल्यामुळे रसायनशास्त्राच्या या शाखेचे कार्यक्षेत्र अतिशय व्यापक आहे, असे म्हणावे लागेल. तसेच वर्णनात्मक भागावर विशेष भर असलेल्या रसायनशास्त्राच्या इतर (कार्बनी, अकार्बनी, जैव, वैश्लेषिक यांसारख्या) रूढ शाखांहून भौतिकीय रसायनशास्त्राचे स्वरूप अधिक व्यापक आणि वेगळे आहे, असेही दिसून येईल. काही शास्त्रज्ञांच्या मतानुसार आधुनिक भौतिकीय रसायनशास्त्र म्हणजे पदार्थांचे गुणधर्म व त्यांवरून रसायनिक विक्रियांचा अभ्यास करण्याची एक पद्धती (मार्ग) रसायनशास्त्राच्या इतर शाखांपासून ही शाखा स्पष्टपणे अलग काढता येणार नाही. कारण केवळ रसायनशास्त्रच नव्हे तर वैद्यक, ⇨रेणवीय जीवविज्ञान, ⇨अणुकेंद्रीय अभियांत्रिकी, ⇨भूरसायनशास्त्र यांसारख्या अनेक आंतरविद्याशाखीय क्षेत्रांतील अत्याधुनिक संशोधनात देखील भौतिकीय रसायनशास्त्राचा कमीअधिक प्रमाणात आधार घ्यावा लागतो. रासायनिक उद्योगांमध्ये अपेक्षित उत्पादनासाठी रासायनिक विक्रियेचा वेग, दिशा आणि समतोल अवस्था या घटकांचे नियंत्रण महत्त्वाचे असल्यामुळे भौतिकीय रसायनशास्त्राला ⇨रासायनिक अभियांत्रिकीचा मूलाधार मानतात.

भौतिकीय रसायनशास्त्र व रासायनिक भौतिकी : भौतिकीय रसायनशास्त्राप्रमाणे भौतिकी व रासयन या दोन्हीशी संबंधित अशी भौतिकीची शाखा म्हणजे ‘रासयनिक भौतिकी’ होय. सकृद्‌दर्शनी या दोन्ही शाखा जवळजवळच्या असल्याने बऱ्याच वेळा दोन्हींचा उल्लेख एकाच अर्थाने केला जातो. तरीही त्यांमधील फरक दाखवायचा झाल्यास असे म्हणता येईल की, भौतिकीय रसायनशास्त्रात रासायनिक घटना व विक्रिया समजून घेणे यांवर विशेष भर असतो. त्यासाठी भौतिकीय पद्धतीचा वापर करतात भौतिकीय संकल्पनांचा व उपपत्तींचा आधार घेतला जातो. याउलट रासायनिक भौतिकीमध्ये पदार्थसमुच्चयाचे गुणधर्म समजून घेण्यावरच अधिक भर असतो. पदार्थातील रेणूंचा भौतिकीय गुणधर्मांचा व सैद्धांतिक भौतिकीतील अद्ययावत सिद्धांतांचा (उदा., ⇨पुंज सिद्धांत, ⇨पुंजयामिकी, सांख्यिकीय सिद्धांत इ.) आधार त्याकरिता घेतला जातो. यावरून रासायनिक भौतिकाचे स्वरूप काहीसे सैद्धांतिक भागावर भर देणारे असते, तर भौतकीय रसायनशास्त्रामध्ये प्रयोगात्मक भागाला विशेष महत्त्व असते असेही म्हणता येईल. [⟶ रेणवीय भौतकी आणवीय भौतिकी].

भौतिकीय रसायनशास्त्राचा उगम व विकास : एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्याच्या सुमारास भौतिकीय रसायनशास्त्राची सुरुवात झाली, असे मानतात. या शतकाच्या पूर्वार्धात गुणात्मक रसायनसास्त्रामध्ये खूपच प्रगती झालेली होती. प्राप्त झालेल्या प्रचंड माहितीचे सुव्यविस्थित संकलन आणि त्यावरून रासायनिक विक्रिया व पदार्थांची संरचना यांविषयीचे काही ठोकताळे बसवण्याचे व व्यापकीकरणाचे नियम शोधण्याचे प्रयत्‍न सुरु झालेले होते. अर्थात यासाठी रासायनिक पदार्थ, संयुगे व मिश्रणे यांच्या भौतिक व रासायनिक गुणधर्मांच्या परिमाणात्मक मापनावर विशेष भर दिला गेला. अशा प्रकारच्या मापनासाठी विशुद्ध भौतिकीतील मूलभूत संकल्पना व सिद्धांतांचा आधार घेणे हे निदान भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या विकासाच्या प्रारंभिक अवस्थेत तरी क्रमप्राप्त होते. आजही भौतिकीय रसायनशास्त्र व भौतिकी या दोन शास्त्रांमध्ये असा घनिष्ट परस्परसंबंध दिसून येतो. भौतिकीचा संबंध प्रामुख्याने पदार्थाचे विविध गुणधर्म व त्यांविषयीचे मूलभूत सिद्धांत मांडण्याशी असतो. तर याउलट भौतिकीय रसायनशास्त्रात पदार्थाच्या रासायनिक संरचना अभ्यासणे व त्यांवरून पदार्थातील रासायनिक विक्रियासंबंधी अधिक स्पष्टीकरण मिळवणे यांवर विशेष भर दिला जातो. उदा., पृष्ठताण (द्रव्याच्या पृष्ठाचे क्षेत्रफळ कमीत कमी करण्याची प्रवृत्ती असणारी व पृष्ठाच्या पातळीत कार्यकारी असणारी प्रेरणा), श्यानता (दाटपणा), वर्णपट, सुप्त उष्णता [तापमान व दाब स्थिर असताना पदार्थाची अवस्था बदलताना (गोठताना, बाष्पीभवन होताना इ.) एकक द्रव्यमानाच्या पदार्थाने शोषलेली वा बाहेर टाकलेली उष्णता] यांसारख्या गुणधर्माचे मापन करणे व त्यांची उपपत्ती स्पष्ट करणे, हे काम प्रामुख्याने भौतिकीविज्ञांचे असले, तरी या गुणधर्मांचा अभ्यास रसायनशास्त्राच्या दृष्टीनेही तितकाच महत्त्वाचा असतो. कारण अशा गुणधर्माच्या अभ्यासातून पदार्थाच्या अंतर्गत संरचनेविषयी अधिक माहिती मिळवता येते.

इलेक्ट्रॉन व रासायनिक बंध यांचे पदार्थमात्रातील अस्तित्व, रासायनिक संयोगविषयक नियम आणि रेणुसंकल्पना या प्रमुख सिद्धांतांमुळे भौतिकीय रसायनशास्त्राचा पाया घातला गेला. त्याबरोबरच ⇨ऊष्मागतिकीचे पहिले दोन नियम आणि मॅक्सवेल-बोल्टस्‌मान वंटन नियम [⟶ सांख्यिकीय भौतिकी] या रूढ भौतिकीमधील प्रस्थापित नियमांच्यामुळे रासायनिक विक्रियेची गती व समतोल अवस्था या भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या दोन महत्त्वाच्या विभागांची गणितीय बैठक तयार झाली.

भौतिकी व रसायनशास्त्र या विज्ञानाच्या दोन शाखांमध्ये असलेल्या कार्यकारणभावामुळे एका शाखेतील ज्ञानाच्या प्रगतीवर दुसऱ्या शाखेचा विकास अवलंबून असावा, हे उघड आहे. भौतिकीय रसायनशास्त्राचा उगम व विकास यांना आधारभूत आणि पूरक ठरलेल्या भौतिकी व रसायनशास्त्र या दोन शास्त्रांच्या प्रगतीतील काही महत्त्वाचे टप्पे कोष्टक क्र. १ मध्ये कालानुक्रमाने दिलेले आहेत.

या कोष्टकावरून असे दिसेल की, रेणूंची संरचना, रासायनिक समतोल व रासायनिक गतिकी या भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या तीन महत्त्वाच्या घटक शाखांची मूलभूत पायाभरणी १८८० पर्यंत झालेली होती. याबरोबरच कार्बनी, अकार्बनी, वैश्लेषिक अशा रसायनशास्त्राच्या अन्य शाखांचा विकासही स्वतंत्रपणे व पुरेशा वेगाने होऊ लागला होता. एकोणिसाव्या शतकाच्या अखेरच्या दोन दशकांच्या सुरुवातीस म्हणजे १८८० पासून रसायनशास्त्राची एक वेगळी स्वतंत्र शाखा म्हणून भौतिकीय रसायनशास्त्राला मान्यता मिळू लागली, असे म्हणता येईल. कारण केवळ भौतिकीय रसायनशास्त्रविषयक संशोधनात्मक निबंध प्रकाशित करण्यासाठी जर्मनीमध्ये सुरु झालेल्या Zeitschrift fiir Physikalische chemie या स्वतंत्र नियकालिकाचा पहिला अंक १८८७ मध्ये प्रसिद्ध झाला.

विकासाच्या प्राथमिक अवस्थेत असताना भौतिकीय रसायनशास्त्रातील संशोधनाचा भर प्रमुख्याने दोन पद्धतींवर होता : (१) कार्बनी, अकार्बनी किंवा जीवसृष्टीतील पदार्थांच्या विविध अवस्थांच्या भौतिकीय गुणधर्माचे मापन करणे (२) प्रकाश, ध्वनी, उष्णता, विद्युत्, चुंबकीय, यांत्रिक यांसारख्या विविध ऊर्जास्रोतांच्या पदार्थावर होणाऱ्या परिणामांचे मापन करणे, अभ्यासविषयातील विविधतेमुळे वायुविषयक नियम व वायूचा गत्यात्मक सिद्धांत, द्रव व विद्राव, स्फटिकीय संरचना [⟶ स्फटिकविज्ञान], रेणुभारमापन, ⇨रेणवीय संचरना, ⇨कलिले, ⇨अधिशोषण आणि ⇨उत्प्रेरण, प्रावस्था नियम, रासायनिक ऊष्मागतिकी आणि रासायनिक समतोल [⟶ समतोल, रासायनिक], आयनिक समतोल व ⇨विद्युत् रसायनशास्त्र, ⇨गतिविज्ञान, ⇨ऊष्मारसायनशास्त्र, ⇨प्रकाशरसायनशास्त्र असे भौतिकीय रशायनशास्त्राचे अनेक उपविभाग मानले गेले. आजही हे वर्गीकरण काही प्रमाणात प्रचलित आहे. प्रयोगशाळेतील मापने अधिकाधिक बिनचूक होण्यासाठी वापरण्यात आलेली नवीन उपकरणे व तंत्रे, इलेक्ट्रॉनिकीच्या तंत्रज्ञानातील प्रगती, अतिक्लिष्ट आकडेमोडी थोडक्या अवधीत करण्यासाठी उपलब्ध झालेले संगणक आणि याबरोबरच कूण विज्ञान व तंत्रज्ञान यांच्या क्षेत्रात झालेली प्रगती यांमुळे भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या अनेक उपविभागांचा कमीअधिक प्रमाणात विकास झाला. काही विभागांना संशोधनातील वाढत्या विशेषीकरणामुळे स्वतंत्र स्थान दिले गेले. असे असले, तरी आधुनिक भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या व्यापक कार्यक्षेत्रातील संशोधनाचे प्रमुख  उद्देश म्हणून (१) अणुरेणूंची संरचना, (२) रासायनिक समतोल आणि (३) रासायनिक गतिविज्ञान या तीन प्रमुख व परस्परावलंबी घटकांचा निर्देश करण्यात येतो. भौतिकीय रसायनशास्त्राला रसायनशास्त्राची एक स्वतंत्र शाखा म्हणून मान्यता मिळाल्यानंतर म्हणजे सु. १८८० पासून या शाखेतील विकासाला पूरक ठरलेले काही महत्त्वपूर्ण असे टप्पे वरील तीन घटकांच्या अनुषंगाने कोष्टक क्र. २ मध्ये दिले आहेत.

इ. स. १८७० ते १९३५ या काळात झालेल्या महत्त्वपूर्ण संशोधनाचाच उल्लेख येथे केला आहे.

भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या विकासाचा आढावा घेताना असे दिसून येते की, १८५० पूर्वींच्या काळातील एकूण शास्त्रीय संशोधन सामान्यपणे विविध पेशांतील पण कुशाग्र बुद्धिमत्ता असणाऱ्या हौशी संशोधकांनीच केलेले आहे. डाल्टन व ॲव्होगाड्रो यांचा पेशा शिक्षकाचा होता, तर बर्झीलियस व मायर हे वैद्यकीय व्यवसाय करीत होते जूल यांचा मद्यनिर्मितीचा धंदा होता. १८५० नंतर विशेषतः यूरोपमध्ये सुरू झालेल्या अनेक विद्यापीठांतून वैज्ञानिक संशोधन व अध्यापन करण्यासाठी प्राध्यापकांच्या जागा निर्माण करण्यात आल्या. प्राध्यापकांना संशोधनासाठी नवीन प्रयोगशाळा तयार झाल्या. प्रायजोगिक संशोधनाच्या कार्यास विद्यापिठांत महत्त्व दिले गेले. यामुळे विसाव्या शतकाच्या सुरुवातीपर्यंतच्या काळात झालेली भौतिकीय रसायनशास्त्रातील संशोधने विद्यापीठातील प्राध्यापकांनी केलेली होती. विसाव्या शतकात मात्र वैज्ञानिक संशोधकाच्या व्यवसायाला स्वतंत्र स्थान मिळू लागले, असे दिसते. संशोधनापासून मिळालेल्या ज्ञानातून नवीन तंत्रज्ञान विकसित होत गेले. औद्योगिक क्रांती व संशोधनाच्या उपयुक्ततेची वाढती जाणीव यांमुळे सरकारी, औद्योगिक, सामाजिक अशा विविध पातळ्यांवर विशिष्ट क्षेत्रात संशोधनाला वाहिलेल्या अनेक संस्था स्थापन झाल्या. यानंतर विसाव्या शतकाच्या चौथ्या दशकापासून दुसऱ्या जागतिक महायुद्धाच्या व युद्धानंतरच्या काळात वैज्ञानिक संशोधन क्षेत्रात भूमितीय श्रेणीने झालेली प्रचंड वाढ, उपलब्ध होत असलेले नवनवीन तंत्रज्ञान यांमुळे एकूण रसायनशास्त्रातील संशोधनाचा आणि त्याचबरोबर भौतीकीय रसायनशास्त्राचा विस्तार वाढला. या सर्व प्रगतीचा एतिहासिक आढावा एकत्र देणे अशक्य असल्याने साधारणपणे १९३५ पर्यंतच्या प्रमुख संशोधन टप्प्यांचा उल्लेख कोष्टक क्र. २ मध्ये केला आहे.

विस्तार व उपशाखा : अणुरेणूंची संरचना, रासायनिक गतिविज्ञान आणि रासायनिक समतोल या वर दिलेल्या तीन घटक शाखांपैकी एक किंवा अधिक घटकांच्या अभ्यासावर भर दिला गेल्यामुळे आणि त्या अभ्यासासाठी वापरलेली विशिष्ट तंत्रे व उपकरणे यांमुळे आधुनिक भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या अनेक उपशाखा विकसित झाल्या आहेत. काहींचा विकास अजून होत आहे. उच्च तापमान रसायनशास्त्र, धन अवस्था रसायनशास्त्र, प्रकाशरसायनशास्त्र, प्रारण रसायनशास्त्र, रेडिओ रसायनशास्त्र, अणुकेंद्रीय रसायनशास्त्र यांसारख्या काही शाखा स्वतंत्रपणे ओळखल्या जातात. त्यांविषयी स्वतंत्र नोंदी मराठी विश्वकोशात आहेत. भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या खालील प्रमुख उपशाखांची संक्षिप्त माहिती येथे दिली आहे. तपशीलासाठी संबंधित नोंदी पहाव्यात : (१) पुंज रसायनशास्त्र, (२) रासायनिक वर्णपटविज्ञान, (३) विवर्तन तंत्रे, (४) विद्युत् व चुंबकीय ध्रुवीकरण तंत्रे, (५) सांख्यिकीय ऊष्मागतिकी, (६) रासायनिक ऊष्मागतिकी, (७) रासायनिक गतिविज्ञान व (८) विद्युत् रसायनशास्त्र.

पुंज रसायनशास्त्र : भौतिकीय रसायनशास्त्राची एक मूलभूत उपशाखा. हीमध्ये पुंजयामिकी व तीमधील अंतर्भूत असलेली तरंगयामिकी या सैद्धांतिक भौतिकीच्या शाखांतील निष्कर्षाचा उपयोग रसायनशास्त्रीय प्रश्नांची उकल करण्याकरिता, विशेषतः अणू व रेणू यांच्या संरचनांविषयीची गणिते मांडण्यासाठी, तसेच अणुरेणूंच्या वर्णपटांची स्पष्टीकरणे संरचनेच्या आधाराने मिळविण्यासाठी केला जातो. तरंगयामिकीतील मूलभूत सूत्र म्हणजे श्रोडिंजर सूर होय. याची गणिती उकल करून योग्य व संभाव्य तरंगफलने मिळविणे, त्यांवरून अणुकेंद्राभोवती फिरणाऱ्या  इलेक्ट्रॉनांच्या अवस्था, गती व ऊर्जा यांसंबंधीचे गुणधर्म अंदाजणे आणि विविध आणवीय परिकक्षांचे आकार वर्तवणे ही तर तरंगयामिकीची रसायनशास्त्रातील महत्त्वपूर्ण कार्ये आहेतच पण याच पद्धतीने रेणूंच्या विषयीची योग्य तंरगफलने गणिताने काढणे व त्यांवरून रेणूंची क्रिमितीय संरचना, रेणूंचा आकार, त्यातील इलेक्ट्रॉनांचे वितरण व ऊर्जा यांविषयीची गणिती उकल करणे आता आधुनिक संगणकामुळे शक्य होते.

श्रोडिंजर सूत्राची गणिते सोडवण्याच्या दोन पद्धती प्रचलित आहेत : (१) प्रारंभिक पद्धती व (२) अर्धअनुभवसिद्ध पद्धती. पहिल्या पद्धतीत रेणूंतील घटक अणुकेंद्रे व इलेक्ट्रॉन यांची द्रव्यमाने व विद्युत् भार यांसारख्या मूलकणांच्या प्राथमिक गुणधर्माचाच उपयोग करतात. इतर कोणत्याही प्रयोगजन्य माहितीचा आधार न घेता रेणूचे गुणधर्म केवळ कणिती आकडेमोडीने अंदाजण्याचा प्रयत्‍न या पद्धतीमध्ये असतो. यामुळे H_2, H₂⁺, He⁺ यांसारख्या अतिशय लहान रेणूंच्या बाबतीत अचूक उत्तरे मिळविणे शक्य होत असेल, तरी मोठ्या रेणूंचा बाबतीत जसजशी अणुकेंद्राची व इलेक्ट्रॉनांची संख्या वाढत जाते आणि परिणामी संभाव्य अशा अनेक परस्परक्रियांची संख्या वाढत जाते, तसतशी प्रारंभिक पद्धतीची गणिते अधिकाधिक गुंतागुंतीची व किचकट होत जातात. ही अवघड गणिती गुंतागुंत दुसऱ्या म्हणजे अर्धअनुभवसिद्ध पद्धतीत काही अंशी तरी कमी होते किंवा टाळली जाते. त्यासाठी काही प्रयोगजन्य माहितीचा आधार गणिती आकडेमोडीत घेतला जातो. अर्थातच यामुळे गणिताच्या उत्तराचा बिनचूकपणा काही  प्रमाणात का होईना कमी होणे अपरिहार्य असले, तरी लहानसहान रेणूंची संरचना अभ्यासण्याकरिता अर्धअनुभवसिद्ध पद्धतीचा वापर आता सर्रास होत आहे. मोठ्या रेणूंचा बाबतीतदेखील अशी संरचनात्मक माहिती मिळवणे संगणकामुळे आज शक्यतेच्या कोटीत आले आहे. औषधिविज्ञान दृष्ट्या महत्त्वाच्या अशा गुंतागुंतीच्या रेणूंच्या बाबतीतदेखील संरचना, आकार, आकारमान, इलेक्ट्रॉनांचे वितरण इ. गुणधर्मांविषयीचे गणितीय अंदाज ‘संगणनात्मक’ पुंज रसायनशास्त्राच्या मदतीने केले जात आहेत. आजमितीस या शाखेची इतकी प्रगती झाली आहे की, विशिष्ट रासायनिक विक्रियेच्या बाबतीत अणू किंवा एखादा अणुसमूह विक्रियेत भाग घेणाऱ्या रेणूपासून निघून विक्रियेत निर्माण होणाऱ्या रेणुकडे संलग्न होत असताना घडणाऱ्या रेणवीय संरचनेतील बदलाचे आलेख काढणे पुंज रसायनसास्त्रज्ञांना आता शक्य झालेले आहे. [⟶ पुंजयामिकी पुंजरसायनशास्त्र].

रासायनिक वर्णपटविज्ञान :  अणुरेणूंच्या संरचना, त्यांतील इलेक्ट्रॉनांचे वितरण, रेणूंचे आकारमान व आकार, रेणूच्या विविध घटक अणूंमधील अंतरे, विविध बंधांतील कोन, रेणूचे स्थैर्य, विविध रासायनिक बंधांची विगमन ऊर्जा इत्यादींविषयीचे आडाखे पुंज रसायन शास्त्राच्या आधाराने बांधण्याकरिता व ते प्रायोगिक माहितीशी पडताळून पाहण्यासाठी ‘रासायनिक वर्णपटविज्ञान’ ही भौतिकीय रसायनशास्त्राची शाखा विकसित झाली. याशिवाय वर्णपटविज्ञानातील तंत्रांचा उपयोग पदार्थातील अणुरेणूंचे अभिज्ञान (अस्तित्व ओळखणे) व संख्यात्मक मापन करण्यासाठीदेखील करतात. आणवीय वर्णपटावरून अणूंतील इलेक्ट्रॉनांची संरचना, आणवीय परिकक्षा, यांच्या ऊर्जा यांविषयीचा अभ्यास करता येतो. [⟶ अणु व आणवीय संरचना वनर्णपटविज्ञान].

येथे ढोबळमानाने असे सांगता येईल की, रेणूंचे पुढील तीन प्रकारचे ऊर्जास्तर असतात. रेणूचे परिभ्रमण (स्वतःभोवती फिरणे), रेणूतील अणूंच्या जोड्यांतील कंपने व इलेक्ट्रॉनीय विशिष्ट प्रकारचा प्रत्येक ऊर्जास्तर रेणूची विशिष्ट प्रकाराची ऊर्जा दर्शवितो. प्रत्येक प्रकारचे ऊर्जास्तर पुंजीभूत (पृथक् मूल्ये घेणारे) असून त्यांची परस्परांतील अंतरे काही पूर्णांकांच्या विशिष्ट प्रमाणातच असतात. रेणूतील ऊर्जाबदल हा पुंजीभूत स्तरांनुसार होणाऱ्या ऊर्जासंक्रमणामुळे होतो. विद्युत् चुंबकीय प्रारणाच्या (तरंगरूपी ऊर्जेच्या) शोषणामुळे रेणूचे एका ऊर्जा स्तरावरून अधिक ऊर्जेच्या स्तरावर ऊर्जासंक्रमण होते. याउलट हे संक्रमण उच्च ऊर्जास्तरावरून कमी ऊर्जेच्या स्तरावर होते, तेव्हा रेणूंतील अतिरिक्त ऊर्जा प्रारणाच्या रूपाने बाहेर पडते. शोषित किंवा उत्सर्जित प्रारणाची तंरगलांबी अथवा संक्रमणाशी संबंधित असलेल्या दोन ऊर्जास्तरांतील अंतर यांचा परस्परसंबंध पुंजयामिकी व रूढ यामिकी यांच्या साहाय्याने प्रख्यापित झालेला आहे. रासायनिक वर्णपटविज्ञानाचे उपशाखांत वर्गीकरण करावयाचे, तर ते प्रारण व पदार्थाचे रेणू यांमध्ये होणाऱ्याऊ शोषण, उत्सर्जन, प्रकीर्णन (विखुरणे) यांसारख्या परस्परक्रियांच्या आधाराने करतात. रेणवीय संरचनेच्या अभ्यासासाठी या उपशाखांचा विकास व उपयोजन परस्परपूरक ठरतात.

शोषण वर्णपटविज्ञान : यामध्ये प्रारणाच्या वेगवेगळ्या तरंगलांब्यांच्या किरणांचे पदार्थांच्या रेणूंमध्ये किती प्रमाणात शोषण होते हे मोजतात व त्यावरून वर्णपटालेख मिळवतात. त्यासाठी जंबुपार (दृश्य भागातील जांबड्या रंगाच्या पलीकडील), दृश्य, अवरक्त (दृश्य भागातील तांबड्या रंगाच्या अलीकडील), तसेच अति-अवरक्त किंवा सूक्ष्मतरंग किरणांचा वापर करतात. रेणूंच्यामुळे कोणत्या किरणांचे शोषण झाले असेल त्यावरून रेणूमध्ये कोणत्या प्रकारचे ऊर्जा संक्रमण झाले आहे, हे ठरविता येते. उदा., किरण सु. १ सेंमी. तरंगलांबीचे म्हणजे सूक्ष्मतरंग गटातील असतील तेव्हा होणारे शोषण हे रेणूच्या परिभ्रमणात्मक ऊर्जासंक्रमणामुळे असते. अशा वर्णपटालेखाचा व त्यातील शोषित विविध तरंगलांब्यांचा उपयोग करून आकडेमोडीने रेणूचे निरूढी परिबल (द्रव्यमान व अक्षापासूनच्या अंतराचा वर्ग यांच्या गुणाकाराने निर्दिष्ट होणारी राशी) काढता येते.

त्यावरून रेणूचा आकार, आकारमान व सममिती यांविषयी आडाखे बांधता येतात. किरण १,००० नॅनोमीटर तरंगलांबीच्या जवळपास म्हणजे अवरक्त भागातील असल्यास रेणूतील घटक अणूंच्या विविध जोड्यांतील कंपनतऱ्हा उत्तेजित होतात व त्यांतील ऊर्जासंक्रमणामुळे किरणांचे शोषण होते. अशा वर्णपटालेखांवरून संबंधित अणूंतील बंधाच्या बलाविषयी माहिती मिळू शकते. [⟶ वर्णपटविज्ञान.]

याशिवाय अवरक्त वर्णपटाचा उपयोग रेणूतील विविध घटक अणुगटांचे अभिज्ञान होण्यासाठी करता येतो, कारण विशिष्ट प्रकारचे अणुगटां नेहमी अवरक्त भागातील विवक्षित तरंगलांबीच्या किरणांचेच शोषण करू शकतात. अशा विविध अभिज्ञात अणुगटांवरून संपूर्णरेणू ओळखता येतो. ही अभिज्ञात पद्धती व बोटांच्या ठशांवरून व्यक्तीचे अभिज्ञान करण्याची पद्धती यांतील साम्यावरून या पद्धतीला ‘अंगुलिमुद्रण’ असे म्हणतात. दृश्य व जंबुपार पट्ट्यांतील किरणांचे शोषण रेणूंतील इलेक्ट्रॉनांच्या उत्तेजनामुळे होते. यात इलेक्ट्रॉनांचे संक्रमण रेणूच्या एका भागातून जवळच्या दुसऱ्या भागाकडे होत असते म्हणजेच रेणूमध्ये इलेक्ट्रॉनांचे पुनर्वितरण होते. जंबुपार शोषण वर्णपटतंत्राचा उपयोग पदार्थांच्या अभिज्ञानासाठीदेखील करतात. जंबुपारकिरणांची ऊर्जा ०·१ इलेक्ट्रॉन-व्होल्टपेक्षा धिक असेल, तर अशा किरणांच्या शोषणमुळे रेणूपासून इलेक्ट्रॉन अलग होऊन बाहेर पडतात. अशा बाहेर पडलेल्या इलेक्ट्रॉनांच्या ऊर्जाविषयक विश्लेषणावरूनदेखील रेणूमधील विविध इलेक्ट्रॉनांच्या ऊर्जास्तरांविषयी माहिती मिळवता येते. या तंत्राला ‘जंबुपार प्रकाश-इलेक्ट्रॉन वर्णपटविज्ञान’ असे म्हणतात. या तंत्रामध्ये सामान्यतः सर्वांत बाहेरच्या रेणवीय परिकक्षातील इलेक्ट्रॉन प्रथम बाहेर पडतात. जंबुपार किरणांऐवजी क्ष-किरणांचा मारा करून रेणूच्या आतील भागात अधिक बंदिस्त असलेले इलेक्ट्रॉन मुक्त करण्याचे जे अत्याधुनिक तंत्र वापरले जाते. त्यामुळे रेणूंच्या अतंर्गत असलेल्या विविध ऊर्जास्तरांविषयी माहिती मिळते. या तंत्राला ‘क्ष-किरण प्रकाश-इलेक्ट्रॉन वर्णपटविज्ञान’ किंवा ‘रासायनिक विश्लेषणासाठी इलेक्ट्रॉन प्रकीर्णन’ असे म्हणतात.

उत्सर्जन वर्णपटविज्ञान : यामध्ये उच्च ऊर्जास्तरावरील (उत्तेजित) रेणू खालील स्तरावर आल्यामुळे त्यातून बाहेर पडलेल्या प्रारणाचा वर्णपट मिळतो. वर्णपटातील रेषा व पट्ट यांच्या तपशीलवार अभ्यासाचा उपयोग पदार्थातील अणूंच्या अभिज्ञानासाठी तर होतोच पण विविध प्रकारच्या रेणूमध्ये रासायनिक विक्रिया होताच विशिष्ट रेणूंची जी तात्कालिक स्थिती असते, तिच्याविषयीची माहितीदेखील या तंत्राने मिळवता येते आणि त्यावरून प्रत्यक्ष विक्रिया घडताना रेणूंची स्थिती कशी असेल याविषयीचा अंदाज करता येतो.

रामन वर्णपटविज्ञान : चंद्रशेखर रामन यांच्या नावाने ओळखण्यात येणाऱ्या वर्णपटविज्ञानामध्ये प्रामुख्याने रेणूमुळे झालेल्या प्रारणाच्या प्रकीर्णनाचा वर्णपटालेख मिळतो. या प्रकीर्णन प्रक्रियेमध्ये क्वचित रेणूंतील अंतर्गत विशिष्ट (परिभ्रमणात्मक अगर कंपनात्मक) ऊर्जा प्रारणाच्या रूपात बाहेर पडेल किंवा प्रारणातील ऊर्जा रेणूंकडे हस्तांतरित होईल. परिणामतः पदार्थापासून प्रकीर्णित झालेल्या प्रारणामध्ये काही अतिरिक्त (नवीन) कंपनकिरण आढळून येतील. या किरणांच्या कंप्रतेवरून (दर सेकंदाला होणाऱ्या कंपनसंख्येवरून) रेणूंची परिभ्रमण व कंपन ऊर्जाविषयक माहिती मिळत असल्यामुळे रामन वर्णपटाचा उपयोग अवरक्त वर्णपटासारखा होऊ शकतो किंबहुना काही रेणूंच्या बाबतीत रामन वर्णपटविज्ञान व अवरक्त शोषण वर्णपटविज्ञान ही दोन तंत्रे परस्परांना पूरक ठरतात. [⟶ रामन परिणाम वर्णपटविज्ञान].

अणुकेंद्रीय चुंबकीय अनुस्पंदन वर्णपटविज्ञान : काही विवक्षित अणूंतील अणुकेंद्रांना (उदा., प्रोटॉन, फ्ल्युओरीन) अंगभूत परिबलन परिबल व तज्जन्य चुंबकीय परिबल असते [⟶ अणुकेंद्रीय व आणवीय परिबले]. अशा चुंबकीय अणुकेंद्रांच्या बावतीत चुंबकीय अनुस्पंदन क्रिया विवक्षित तीव्रतेच्या एकदिश चुंबकीय क्षेत्राच्या व विवक्षित रेडिओ कंप्रतेच्या प्रत्यावर्ती (आलटून पालटून दिशा बदलणाऱ्या) चुंबकीय क्षेत्राच्या साहाय्याने मिळवता येते. याला अणुकेंद्रीय चुंबकीय अनुस्पंदन (अ. चु. अ.) म्हणतात [⟶ अनुस्पंदन]. अणुकेंद्रांच्या चुंबकीय परिबलाच्या विविध संभाव्य दिक्‌विन्यासामुळे विविध ऊर्जास्तर तयार होतात. या स्तरांमध्ये ऊर्जासंक्रमण घडवून आणता येते. विशिष्ट चुंबकीय अणुकेंद्रांच्या अ. चु. अ. च्या कंप्रतेचे मूल्य त्या अणूच्या रेणूतील विवक्षितच स्थानावर म्हणजेच रेणवीय संरचनेवर अवलंबून असते. रेणूतील अतंर्गत संरचनेचा अभ्यास करण्याकरिता रेणूचे घटक असलेल्या विविध चुंबकीय अणुकेंद्रांच्या अनुस्पंदन क्रियेचा वर्णपट मिळवून त्यांचे विश्लेषण करतात. या तंत्रास अणुकेंद्रीय चुंबकीय अनुस्पंदन वर्णपटविज्ञान (अ. चुं. अ. व.) असे म्हणतात. वरील तंत्रात अणुकेंद्रांऐवजी रेणूमधील अयुग्मित इलेक्ट्रॉनांचा वापर करून योग्य ती चुंबकीय क्षेत्रे वापरल्यामुळे ‘इलेक्ट्रॉन परिबलन अनुस्पंदन वर्णपटविज्ञान’ हे आधुनिक तंत्र विकसित झाले आहे. [⟶ वर्णपटविज्ञान].

विवर्तन तंत्रे : रेणवीय संरचनेच्या अभ्यासासाठी प्रारणाच्या विवर्तन प्रक्रियेवर (मार्गावरील अडथळ्यांच्या कडांवरून जाताना दिशाबदल होण्याच्या प्रक्रियेवर) आधारित अशी काही तंत्रे प्रचलित आहेत. प्रारण एखाद्या पदार्थाच्या कणावर पाडले असता त्याचे प्रकीर्णन होते. प्रारणाची तरंगलांबी व पदार्थाच्या दोन कणांमधील अंतर हे जवळजवळ समान असतील तेव्हा प्रारणाचे विवर्तन होते. विवर्तित प्रारणाची दिशा, तीव्रता व तरंगलांबी यांवरून आकडेमोडीने पदार्थाच्या दोन कणांमधील अंतर काढता येते, हे तत्त्व विवर्तन तंत्रांच्या उपयोगाच्या मुळाशी आहे. रेणवीय संरचनेत निकटच्या दोन अणूंमधील अंतरे अतिसूक्ष्म म्हणजे काही नॅनोमीटर इतकी असल्यामुळे त्याच्या जवळपास तरंगलांबी असलेले क्ष-किरण विवर्तनासाठी वापरतात. क्ष-किरण विवर्तनमापकाच्या साहाय्याने स्फटिकांची व घनावस्थेतील रेणूंची अंतर्गत संरचना निश्चित करता येते. द्रव स्फटिकांतील अणूंची रचना मिळवण्यासाठी देखील या तंत्राचा वापर आजकाल होऊ लागला आहे. अत्याधुनिक क्ष-किरण विवर्तनमापक व यांच्या जोडील आधुनिक संगणक यांमुळे जीववैज्ञानिक दृष्ट्या महत्त्वाच्या अशा मोठ्या व गुंतागुंतीच्या रेणूंची संरचना विवर्तन तंत्राने मिळवणे शक्य होत आहे. [⟶ क्ष-किरण ].

क्ष-किरणांप्रमाणे इलेक्ट्रॉन व न्यूट्रॉन या मूलकणांचेही विवर्तन होऊ शकते. या तत्त्वाचा उपयोग करून तयार करण्यात आलेले अत्याधुनिक विवर्तनमापकही रेणवीय संरचनेच्या अभ्यासासाठी वापरले जातात [⟶इलेक्ट्रॉन विवर्तन].

ध्रुवीकरण तंत्रे : रेणूचे विद्युतीय व चुंबकीय गुणधर्म रेणूच्या अंतर्गत संरचनेवर अवलंबून असतात. विद्युत् किंवा चुंबकीय क्षेत्रामुळे अशा रेणूमध्ये काही प्रमाणात ध्रुवीकरण (प्रवर्तित द्विध्रुवी परिबलाच्या म्हणजे विद्युत् भार वितरण दर्शविणाऱ्या राशीच्या धनतेद्वारे मोजण्यात येणारा बदल) घडविता येते. विद्युतीय ध्रुवीकरणावरून रेणूची ध्रुवीभवनशीलता आणि परिबल हे गुणधर्म मोजतात यांना विद्युत् अपार्य गुणधर्म म्हणतात. विद्युत् अपार्य गुणधर्मांच्या साहाय्याने रेणूंच्या अंतर्गत विद्युतीय वितरणाची म्हणजेच विविध अणुकेंद्र व इलेक्ट्रॉन यांच्या रचनेची माहिती मिळू शकते.

चुंबकीय ध्रुवीकरण : विद्युतीय ध्रुवीकरणाप्रमाणे चुंबकीय क्षेत्राचा वापर करून रेणूचे चुंबकीय गुणधर्म अभ्यासतात. चुंबकीय ध्रुवीकरणाने चुंबकीय प्रवणता (चुंबकीकरण तीव्रता व प्रयुक्त चुंबकीय क्षेत्र यांचे गुणोत्तर) मोजता येते व त्यावरून रेणूची संरचना अभ्यासता येते. रेणूतील सर्व इलेक्ट्रॉन युग्मित असतील, तर ही प्रवणता प्रतिचुंबकीय (चुंबकीय क्षेत्राला चुंबकीकरणाचा रोध होणारी) असते. उलट रेणूमध्ये एक किंवा अधिक इलेक्ट्रॉन अयुग्मित असतील, तर असा रेणू समचुंबकीय (चुंबकीय क्षेत्रात ठेवला असता क्षेत्राच्या प्रमाणात आणि त्याच्या दिशेला समांतर चुंबकीकरण होणारा) असतो. मोजलेल्या समचुंबकीय प्रवणतेवरून रेणूचे चुंबकीय परिबल आकडेमोडीने काढतात व त्यावरून रेणूतील अयुग्मित इलेक्ट्रॉनांची परस्परक्रिया यांविषयी माहिती मिळवता येते. सर्वसामान्यपणे प्रतिचुंबकीय प्रवणता हा गुणधर्म सर्व पदार्थांत असतोच. शिवाय रेणूतील कूण युग्मित इलेक्ट्रॉनांची संख्या व अणूंची संरचना यांवरही प्रतिचुंबकीय प्रवणता अवलंबून असते. या तत्त्वाचा वापर करूनही रेणूची संरचनाविषयक माहिती मिळवतात. [⟶ चुंबकत्व].

चुंबकीय प्रवणात मोजण्याची उपकरणे सोपी, कमी गुंतागुंतीची असून तयार करण्यास सोपी आहेत. यामुळे हे तंत्र खूपच लोकप्रिय आहे. पदार्थांची चुंबकीय प्रवणता व चुंबकीय परिबल मोजण्यासाठी चुंबकीय अनुस्पंदन वर्णपटमापकांचा देखील वापर होत आहे. अशा मापकांमुळे प्रवणतेचे सूक्ष्मातिसूक्ष्म मापन करणे शक्य होते. विशेषतः  पदार्थामध्ये अतिसूक्ष्म प्रमाणात असलेले अयुग्मित इलेक्ट्रॉन, निसर्गात तयार होणारी व रासायनिक विक्रिया घडत असताना निर्माण होणारी अस्थिर व अल्पायू मुक्त मूलके (कमीत कमी एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन असलेले अणू किंवा द्विआणवीय वा बहुआणवीय रेणू), क्ष-किरण व गॅमा किरण यांसारख्या तीव्र ऊर्जेच्या माऱ्यामुळे पदार्थात तयार झालेली कृत्रिम मुक्त मूलके आणि आयन यांचे अभिज्ञान व संहतिमापन (प्रमाणाचे मापन) करणे चुंबकीय अनुस्पंदन वर्णपटमापकामुळे शक्य होते. यामुळे रेणूंच्या संरचनेबरोबरच रासायनिक विक्रियांविषयक मूलभूत महत्त्वाची माहिती मिळते.

भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या वर दिलेल्या सर्व उपशाखांमध्ये पदार्थातील अणुरेणांच्या संरचनेचा अभ्यास हे प्रमुख सूत्र जसे दिसून येते, त्याबरोबरच रासायनिक विक्रियेमुळे रेणूमध्ये होणाऱ्या  विशिष्ट बदलांचा अभ्यासदेखील या विविध शाखांमध्ये केला जातो.

वरील तंत्राखेरीज विद्युतीय व चुंबकीय ध्रवीकरणाच्या तत्त्वावर आधारलेली व प्रकाशीय धूर्णकता [⟶ ध्रुवणमिति], प्रकाशीय द्विप्रणमन [⟶ प्रकाशकी], फॅराडे परिणाम (पदार्थातून जाणाऱ्या प्रतलीय ध्रुवित प्रकाशाच्या ध्रुवण प्रतलाचे त्या पदार्थावर लावलेल्या चुंबकीय  क्षेत्राच्या दिशेने होणारे धूर्णन मायकेल फॅराडे या इंग्लिश भौतिकीविज्ञांच्या नावाने ओळखण्यात येणारा परिणाम) यांसारखे गुणधर्म मोजणारी तंत्रेही विकसित झालेली आहेत. त्यांचा कमीअधिक वापर अणुरेणूंच्या संरचनेच्या अभ्यासाकरिता केला जातो. यांशिवाय बहुवारिक रेणू (साध्या लहान रेणूंच्या संयोगाने तयार होणारे प्रचंड जटिल रेणू) व कलिले यांच्या संरचनेचे विश्लेषण करण्यासाठी क्ष-किरण विवर्तन तसेच अवसादन (द्रवातील घन कण द्रवाच्या तळाशी बसणे), श्यानता, प्रारण प्रकीर्णन अशा गुणधर्माचे मापन करणारी तंत्रे वापरली जातात.

सांख्यिकीय ऊष्मागतिकी : सूक्ष्ममानीय पातळीवर अणुरेणूंचे गुणधर्म, संरचना व ऊर्जा माहीत झाल्यानंतर त्यांवरून स्थूल पातळीवर पदार्थांच्या गुणधर्माविषयी संख्यात्मक आडाखे बांधणे आवश्यक असते. प्रयोगशाळेत स्थूल पातळीवर केलेल्या पदार्थांच्या गुणधर्मांच्या व ऊर्जेच्या मूल्यांशी हे आडाखे पडताळून पाहणे हे महत्त्वाचे असते. स्थूल पातळीवर पदार्थाच्या ऊर्जाविषयक गुणधर्मांचे नियमन ऊष्मागतिकीच्या तीन नियमांनी होत असते [⟶ ऊष्मागतिकी]. या नियमांना अपवाद नाही. विश्वातील सर्व पदार्थ त्यांचे पालन करतात. पदार्थांचे अंतिम घटक अणुरेणू असल्यामुळे ऊष्मागतिकीचे हे नियम व पदार्थांची स्थूल पातळीवरील तज्जन्य ऊर्जामूल्ये ही सूक्ष्म पातळीवरील रेणवीय संरचनेचा व ऊर्जांचा अनिवार्य परिणाम म्हणूनच दाखवता आली पाहिजेत, हे उघड आहे. सूक्ष्म पातळीवर पुंज सिद्धांत व स्थूल पातळीवर ऊष्मागतिकी यांतील दुवा साधण्याचे हे कार्य ‘सांख्यिकीय ऊष्मागतिकी’ ही सैद्धांतिक भौतिकीची शाखा करते. [⟶ सांख्यिकीय भौतिकी].

पुंजयामिकीपासून ऊष्मागतिकीकडे जाताना एक निर्णायक पायरी लक्षात घेणे आवश्यक आहे, ती ही की, पुंजयामिकीमध्ये रेणूंची तपशीलवार संरचना व गत्यात्मक गुणधर्म यांचा विचार असतो, तर ऊष्मागतिकीमध्ये असंख्य रेणूंची सरासरी पातळीवर विचार केलेला असतो. घटक रेणूंचे सर्व गुणधर्म व परस्परक्रिया माहीत झालेल्या आहेत, असे गृहीत धरल्यावर त्यावरून सांख्यिकीय पद्धतीने म्हणजे ⇨संभाव्यता सिद्धांताच्या आधाराने मोठ्या संख्येतील रेणूसमूहाचे सरासरी गुणधर्म–म्हणजेच पदार्थांचे प्रत्यक्ष मोजले जाणारे ऊष्मागतिकीय गुणधर्म−आकडेमोडीने काढण्याच्या पद्धतीने सांख्यिकीय ऊष्मागतिकीपासून मिळतात म्हणून आधुनिक भौतिकीय रसायनशास्त्रात या शाखेला अनन्यसाधारण महत्त्व दिले जाते.

रासायनिक विक्रियेची समतोल अवस्था व विक्रियेत भाग घेणाऱ्या पदार्थांचे ऊष्मागतिकीय गुणधर्म यांचा घनिष्ट संबंध असल्यामुळे [⟶ समतोल, रासायनिक] रेणवीय संरचना व रासायनिक समतोल या भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या प्रमुख क्षेत्रांना साधणारा दुवा म्हणून सांख्यिकीय व रूढ ऊष्मागतिकीचा अभ्यास केला जातो.

रासायनिक ऊष्मागतिकी : भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या या उपशाखेत प्रामुख्याने समतोल अवस्थेतील रासायनिक विक्रिया, त्यांतील पदार्थांचे गुणधर्म व ऊर्जा संक्रमण यांचा अभ्यास ऊष्मागतिकीच्या नियमांच्या आधाराने केला जातो. रासायनिक ऊष्मागतिकीच्या एका विभागाला ऊष्मारसायनशास्त्र असे म्हणतात. विविध रासायनिक विक्रियांमध्ये जी उष्णता बाहेर पडते किंवा शोषली जाते तिचे मापन करणे, त्यावरून विक्रियेच्या ऊर्जासंक्रमणाविषयी सर्वसाधारण ठोकताळे बसवणे व त्यावरून पदार्थाची घडण उष्णता काढणे इ. प्रश्नांचा अभ्यास ऊष्मारसायनशास्त्रात अंतर्भूत होतो. [⟶ऊष्मारसायनशास्त्र].

शुद्ध पदार्थांचा घनीभवनांक (ज्या तापमानाला पदार्थाचे घन अवस्थेत रूपांतर होते ते तापमान) व बाष्पीभवनांक (ज्या तापमानाला पदार्थाचे बाष्प अवस्थेत रूपांतर होते ते तापमान) यांमध्ये त्या पदार्थावरील वातावरणाचा दाब बदलल्यामुळे होणारे बदल, तसेच विद्रावातील घटक पदार्थाच्या प्रमाणात बदल केल्याने विद्रावाच्या घनीभवनांकात व बाष्पीभवनांकात होणारे बदल यांसारख्या प्रश्नांचा अभ्यास (म्हणजेच वातावरणाचा दाब, पदार्थाची विद्रावातील संहती अशा बाह्य घटकांतील बदलांमुळे पदार्थांच्या अगर विद्रावाच्या गुणधर्मांवर होणाऱ्या परिणामांचे स्पष्टीकरण) रासायनिक ऊष्मागतिकीमुळे करता येते. विशेषतः एखाद्या रासायनिक विक्रियेची समतोल अवस्था अंदाजणे, ती नियमित करणाऱ्या बाह्य घटकांचे विशेष महत्त्व मोजणे व रासायनिक विक्रियेतून विशिष्ट पदार्थ अपेक्षित प्रमाणात मिळवण्याकरिता कोणत्या बाबी नियंत्रित करणे आवश्यक आहेत त्या निश्चित करणे, याला रासायनिक उद्योगात अतिशय महत्त्व आहे. त्यामुळे रासायनिक ऊष्मागतिकी हा आधुनिक रासायनिक तंत्रज्ञानाचा पाया मानला जातो.

एखादी विशिष्ट रासायनिक विक्रिया घडत असताना काही ऊर्जा बाहेर पडते. या ऊर्जेच्या जास्तीत जास्त किती भागाचे रूपांतर उपयोगी कार्यशक्तीत करता येईल, ही माहिती मिळवणे महत्त्वाचे असते, कारण त्यावरून एंजिने, प्रशीतक (रेफ्रिजरेटर) तसेच विद्युत्‌ रासायनिक घट यांसारख्या नित्यापयोगी साधनांची उच्चतम कार्यक्षमता ठरवता येते. विक्रियेमुळे उपलब्ध होऊ शकणाऱ्या कार्यशक्तीच्या मापनासाठी रासायनिक ऊष्मागतिकीचा उपयोग होतो. आयनीय विक्रिया विशिष्ट परिस्थितीत घडवून आणून तीपासून वीज निर्माण करणारे विद्युत् रासायनिक घट हे अशा कार्यशक्तीचे उत्तम उदाहरण म्हणून सांगता येईल.

रासायनिक ऊष्मागतिकी ही शाखा ऊष्मागतिकीच्या नियमांच्या आधाराने विकसित झालेली आहे. एंथाल्पी अथवा ऊष्मसंपत (H) व गिब्ज मुक्त ऊर्जा (G) हे दोन ऊष्मागतिकीय गुणधर्म भौतिकीय रसायनशास्त्रात अतिशय महत्त्वाचे आहेत [⟶ऊष्मागतिकी]. हवेचा दाब कायम असताना घडणाऱ्या विक्रियेमुळे अगर बदलामुळे जी उष्णता बाहेर पडते (अगर शोषली जाते) ती संक्रमित उष्णता म्हणजे विक्रियेच्या एंथाल्पीतील बदल होय. हा बदल ΔH असा दर्शवितात. विक्रियेतून बाहेर पडणाऱ्या एकूण उष्णतेपैकी काही भाग पदार्थाच्या प्रसरणासाठी खर्ची पडतो व उरलेला भाग ‘कार्यशक्ती’ म्हणून उपयोगी पडू शकतो. हवेचा दाब कायम असताना घडणाऱ्या विशिष्ट विक्रियेत उपलब्ध होणाऱ्या कमाल कार्यशक्तीला ‘गिब्ज मुक्त ऊर्जेतील बदल’ म्हणतात. हा ΔG या सूत्राने दर्शवितात. तापमान व दाब कायम असताना रासायनिक विक्रिया निसर्गतः घडत असेल तेव्हा अशा विक्रियेमुळे एकूण गिब्ज मुक्त ऊर्जा (G) कमी होते म्हणजे संबंधित बदल ΔG हा ऋण असतो. रासायनिक विक्रियेच्या समतोल अवस्थेत  ΔG, तापमान, रासायनिक मिश्रणातील घटकांचे परस्पर प्रमाण व यांतील संबंध खालील सूत्राने दर्शवितात.

−RT In K = ΔG _m^o= −2.303 RT log K

येथे  ΔG _m^o = प्रमाणित तापमान व प्रमाणित दाब असतानाचा गिब्ज मुक्त ऊर्जेतील बदल, R= वायुस्थिरांक, K विक्रियेचा समतोल स्थिरांक, T तापमान (अंश केल्व्हिन). उदा., A व B यांमधील रासायनिक विक्रियेपासून C व D असे नवीन पदार्थ तयार होत असतील आणि रासायनिक समतोल अवस्था असेल, तर ती खालील समीकरणाने दर्शवितात.

A+B⇌ C+D                                             

या रासायनिक विक्रियेचा समतोल स्थिरांक K = [C][D]

                                                                                 [A][B]

असतो. या समीकरणात [A],[B],[C],[D] हे त्या त्या पदार्थाची समतोल अवस्थेत असलेल्या मिश्रणातील रेणवीय संहती दर्शवितात. [⟶रासायनिक विक्रिया समतोल, रासायनिक].

रासायनिक गतिविज्ञान : पदार्थावर होणाऱ्या रासायनिक विक्रियेमुळे पदार्थाच्या रासायनिक संघटनेत बदल होऊन नवीन पदार्थ तयार होतात. विशिष्ट अवस्थेत व विशिष्ट वातावरणात एकत्र आलेल्या पदार्थांच्या परस्परक्रियेमुळे रासायनिक विक्रिया होते. प्रयोगशाळेत व रासायनिक कारखान्यातून घडवून आणलेल्या अनेक रासायनिक विक्रियांपैकी काही अतिशय वेगाने होतात. उदा., अम्ल व क्षार (अल्कली) यांचे विद्राव एकत्र मिसळल्याने होणाऱ्या विक्रियेत लवण व पाणी तयार होते. ही उदासिनीकरणाची विक्रिया काही क्षणांत पूर्ण होते. याउलट पृथ्वीच्या अंतर्गत पदार्थांच्या रचेत निसर्गतः होणारे काही रासायनिक बदल पूर्ण होण्यास हजारो वर्षांचा काळ लागतो. यांतील रासायनिक विक्रिया अतिशय सावकाश होत असल्यामुळे त्या आपणास जाणवतही नाहीत. वस्तुतः अनेक रासायनिक विक्रिया अशा आहेत की, त्यांचा वेग मोजणे शक्य असते. विशिष्ट रासायनिक विक्रिया किती वेळात पूर्ण होते, तसेच विक्रियेच्या वेगावर कोणत्या अंतर्गत व बाह्य घटकांचा कसकसा परिणाम होतो याचे प्रयोगजन्य निरीक्षण करून त्यावरून रासायनिक विक्रियांचे गतिविषयक सामान्य सिद्धांत मांडणे यांसारख्या विषयांचा समावेश ‘रासायनिक गतिविज्ञान’ या भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या उपशाखेत केला जातो.

काही रासायनिक विक्रिया अशा गुंतागुंतीच्या असतात की, एका विक्रियेच्या अंतर्गत अनेक उपविक्रिया टप्प्याटप्प्याने किंवा एकदम घडत असतात. या अनेक उपविक्रियांपैकी काही अतिशय जलद पूर्ण होतात, तर काहींचा वेग मर्यादित असतो. मर्यादित वेगाच्या उपविक्रियेचा वेग नियंत्रित होतो. रासायनिक विक्रियेतील गुंतागुंतीची उकल करणे, तिच्यातील विविध उपविक्रियांच्या टप्प्यांतून होणाऱ्या रेणूंच्या रूपांतराचे अधिक स्पष्ट चित्रण मिळवणे हे रासायनिक गतिविज्ञानाच्या अभ्यासामुळे शक्य होते. [⟶ रासायनिक गतिविज्ञान].

रासायनिक विक्रियेत भाग घेणाऱ्या पदार्थांत संहती, विक्रिया मिश्रणाचे तापमान, मिश्रणावरील वातावरणाचा दाब हे घटक विक्रियेचा वेग नियंत्रित करतात. सर्वसामान्यपणे पदार्थाची विद्रावातील संहती वाढवली, मिश्रणाचे तापमान वाढवले किंवा मिश्रणावरील दाब वाढवला तर विक्रियेचा वेग वाढतो. यांशिवाय विक्रियेत सकृतदर्शनी भाग ने घेणाऱ्या अशा विशिष्ट पदार्थांच्या विक्रिया-मिश्रणातील सान्निध्यामुळे देखील विक्रियेचा वेग बदलता येतो. या विशिष्ट पदार्थांना ‘उत्प्रेरक’ म्हणतात. संहती, तापमान व दाब या घटकांचे योग्य नियंत्रण करून, तसेच विशिष्ट उत्प्रेरकांचा वापर करून रासायनिक उत्पादन किफायतशीरपणे करता येते. [⟶ उत्प्रेरण रासायनिक अभियांत्रिकी].  

विशिष्ट विक्रिया होत असते तेव्हा मिश्रणात घेतलेल्या विक्रिया घटक पदार्थापासून नवीन उत्पादित पदार्थ बनतात. विक्रियेचा वेग कळण्यासाठी विशिष्ट कालखंडात झालेल्या विक्रिया घटकाच्या संहतीतील अगर उत्पादित पदार्थाच्या संहतीतील वाढ मोजावी लागते. विक्रियेत सहभागी असलेल्यांपैकी कमीतकमी एका पदार्थाची बदलती संहती विक्रिया चालू असताना मोजण्यासाठी विशिष्ट प्रायोगिक तंत्रे वापरावी लागतात. विक्रियेचा मोजलेला वेग व त्या क्षणी असलेली प्रत्येक विक्रिया घटकाची संहती यांतील परस्परसंबंध गणिती समीकरणात मांडणे तसेच तापमान, दाब यांसारख्या घटकांचा विक्रियेच्या वेगावर होणारा परिणाम मोजणे असे विषय अनुभवजन्य (प्रायोगिक) रासायनिक गतिविज्ञानाच्या अभ्यासात येतात. यावरून प्रत्येक विक्रियेचा असा गतिस्थिरांक त्या विशिष्ट तापमान व दाबस्थितीत काढला जातो. हा त्या विक्रियेचा वेगनिदर्शक मानला जातो. गतिस्थिरांक जितका मोठा तितकी विक्रिया जलद असते.

तापमान वाढवल्यास निरपवादाने सर्व विक्रिया जलद होतात, त्यांचे गतिस्थिरांक वाढतात. याची सैद्धांतिक उपपत्ती लावण्यासाठी ‘आघात सिद्धांत’ व ‘उत्तेजन ऊर्जा’ या संकल्पनांचा आधार घेतला जातो. हा अभ्यास रासायनिक गतिविज्ञानाच्या सैद्धांतिक विभागात केला जातो. ‘अऱ्हेनियस यांचा वेग नियम’ हा या बाबतीत सर्व प्रथम प्रस्थापित झालेला सर्वमान्य सिद्धांत आहे. या सिद्धांतानुसार पुरेशी उत्तेजन ऊर्जा असलेले रेणू एकमेकांवर वेगाने आदळतात तेव्हाच रासायनिक विक्रिया शक्य होते. [⟶ रासायनिक गतिविज्ञान].

पृष्ठ रसायनशास्त्र : रासायनिक गतिविज्ञान ही भौतिकीय रसायनशास्त्रातील उपशाखा तिच्या रासायनिक उद्योगातील उपयुक्ततेमुळे अनेक उपशाखांमध्ये विस्तारित होत गेली. त्यांपैकी पृष्ठ रसायनशास्त्र या उपशाखेला भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या इतर उपशाखांच्या बरोबरीने महत्त्व दिले जाते. घन अथवा द्रव पदार्थाच्या पृष्ठभागावर घडवून आणलेल्या बहुजिनसी उत्प्रेरण व तत्सम प्रक्रियांच्या गतिविज्ञानाचा समावेश या उपशाखेत होतो. पृष्ठ रसायनशास्त्राच्या अभ्यासातील अंतर्भूत विषय पुढीलप्रमाणे : (१) घन (किंवा द्रव) पृष्ठभागावर होणाऱ्या वायू किंवा द्रवावस्थेतील रेणूंच्या अधिशोषण क्रियांचे (गत्यात्मक) विश्लेषण, (२) अधिशोषणामुळे संबंधित रेणूच्या संरचनेत होणारे बदल, (३) विक्रिया घटक रेणू अधिशोषित अवस्थेत असताना होणाऱ्या रासायनिक विक्रिया व त्यांचे गतिविज्ञान आणि (४) विक्रियेतील उत्पादित रेणूंची अधिशोषित अवस्थेतून मुक्तता (म्हणजे विशोषण).

कलिले, त्यांची प्रवाही पदार्थातील स्थिरता आणि अधिशोषणविषयक गुणधर्म यांचा अभ्यास हे पृष्ठ रसायनशास्त्राचे एक विशेष क्षेत्र मानले जाते. आयनीय द्रवात विद्युत् अग्र बुडविले असता त्याचा घन पृष्ठभाग व निकटचा द्रव पृष्ठभाग यांमध्ये होणाऱ्या विक्रिया या ‘विद्युत् अग्र विक्रिया’ होत. यांत इलेक्ट्रॉन किंवा आयन एका पृष्ठभागाकडून दुसऱ्याकडे जातात. अशा विक्रियांचाही अंतर्भाव आधुनिक पृष्ठ रसायनशास्त्रात करतात. [⟶ अधिशोषण उत्प्रेरण कलिल पृष्ठविज्ञान पृष्ठक्रियाकारके]. 

विद्युत् रसायनशास्त्र : भौतिकीय रसायनशास्त्राच्या या उपशाखेत प्रामुख्याने विद्युत् रासायनिक विक्रिया, त्यांची ऊष्मागतिकी आणि समतोलात्मक गुणधर्म तसेच त्यांमधील ऊर्जाबदल, विद्युत् रासायनिक घटातील प्रक्रिया, विद्युत् विच्छेदन, विद्युत् विश्लेषण, विद्युत् विच्छेद्य पदार्थांचे पाण्यातील विद्रावात होणारे आयनीभवन, आयनांचे स्थलांतर, विद्युत् विलेपन व विद्युत् शुद्धीकरण यांसारख्या औद्योगिक दृष्ट्या महत्त्वाच्या प्रक्रिया (थोडक्यात म्हणजे धातूचा पृष्ठभाग व त्याच्या निकट असलेला आयनाच्या विद्रावाचा पृष्ठभाग या दोन पृष्ठभागांमध्ये होणारे इलेक्ट्रॉनांचे स्थलांतर व तद्विषयक प्रक्रिया) अशा अनेक विषयांचा समावेश होतो. सर्वसामान्य परिस्थितीत रासायनिक विक्रिया उत्स्फूर्तपणे घडते तेव्हा पदार्थातून बाहेर पडणारी किंवा बाहेरून शोषली जाणारी ऊर्जा ही उष्णतेच्या स्वरूपात असते. असे असले, तरी काही विद्युत् विच्छेद्य पदार्थांशी संबंधित असलेल्या अनेक विक्रिया विशिष्ट परिस्थितीत घडवून आणल्या, तर त्यांमध्ये होणारा ऊर्जाबदल विद्युत ऊर्जेच्या स्वरूपात होऊ शकतो. अशा विक्रियांना ‘विद्युत् रासायनिक विक्रिया’ असे म्हणतात. आयनांचा विद्राव व त्यात बुडविलेला विद्युत् संवाहक घन पदार्थ अशा विशिष्ट स्थितीत उस्फूर्तपणे होणारी विक्रिया किंवा आयनांच्या विद्रावात विजेचा प्रवाह सोडल्यामुळे होणारी विक्रिया या दोन्ही विक्रियांत इलेक्ट्रॉनांचे आंतरपृष्ठीय स्थलांतर ही मूलभूत प्रक्रिया असते. विद्युत् विच्छेदन, विद्युत् विलेपन किंवा विद्युत् घट भारित करण्याची प्रक्रिया यांमध्ये विद्युत् ऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर होते. याउलट विविध प्रकारचे विद्युत् रासायनिक घट, इंधन विद्युत् घट, विद्युत् संचायक घट यांमध्ये उस्फूर्तपणे होणाऱ्या विक्रियांतून बाहेर पडणाऱ्या एकूण रासायनिक ऊर्जेपैकी काही भाग विद्युत् ऊर्जेमध्ये रूपांतरित होऊ शकतो. या विद्युत् ऊर्जेमुळे घटामध्ये विद्युत् चालक प्रेरणा (विद्युत् प्रवाह वाहण्यास कारणीभूत होणारी प्रेरणा) असते. अशा घटापासून वीज मिळविता येते.

आलेस्सांद्रे व्होल्टा या इटालियन शास्त्रज्ञाने १७९६ सालामध्ये पहिला विद्युत् रासायनिक घट तयार करून त्यापासून विजेचा प्रवाह मिळतो, हे दाखवले, तेव्हापासून विद्युत् रसायनशास्त्राचा आरंभ झाला असे मानतात. तेव्हापासून सर हंफ्री डेव्ही (१८००), मायकेल फॅराडे (१८३२), जे. डब्ल्यू. गिब्ज (१८७५), एस्. अऱ्हेनियस (१८८३–८७), डब्ल्यू. एच्. नेर्न्स्ट (१८८९), पी. डेबाय आणि ई. हकल (१८२३) यांचे संशोधन हे विद्युत् रसायनशास्त्राच्या विकासातील महत्त्वाचे टप्पे समजले जातात. त्यानंतर सु. २५ वर्षांचा कालखंड या शास्त्राचा उतरता काळ होता कारण तोपर्यंत त्याचा विस्तार विद्रावांच्या अभ्यासापुरताच मर्यादित होऊन राहिला होता. १९५० सालापासून या शास्त्राच्या अभ्यासाला नवे वळण मिळाले. धातू व विद्राव यांमध्ये होणाऱ्या इलेक्ट्रॉनांच्या आंतरपृष्ठीय स्थलांतराच्या अभ्यासाला महत्त्व आले व यातून इलेक्ट्रोडिक्स ही नवी शाखा आधुनिक विद्युत् रसायनशास्त्राचा एक प्रमुख घटक बनली. १९६० सालापासून आधुनिक तंत्रज्ञानातील अनेक महत्त्वाच्या प्रश्नांची (उदा., अंतराळ उड्डाणासाठी इंधन विद्युत् घटातून मिळणारा ऊर्जास्त्रोत, दमट वातावरणात होणाऱ्या  विविध धातूच्या गंजण्याच्या प्रक्रिया, जैव सृष्टीतील अनेक विद्युत् रासायनिक स्वरूपाच्या प्रक्रिया, मोटारगाड्यांसारख्या स्वयंचलित वाहनातील कोळसा व पेट्रोल यांच्या वापरामुळे होणारे हवेचे प्रदूषण टाळण्यासाठी आवश्यक झालेले विजेचे नवीन उद्गम इ.)उकल करण्याच्या दृष्टीने होत असलेल्या नवीन संशोधनामुळे इलेक्ट्रोडिक्सचा विकास एक आंतरविद्याशास्त्रीय विषय म्हणून होऊ लागला. या बदलत्या स्थितीमुळे आज विद्युत् रसायनशास्त्र ही एक मूलभूत विज्ञान व आधुनिक तंत्रज्ञानाचा आधार मानली जाऊ लागली.

विद्युत् रसायनशास्त्रातील एक मूलभूत महत्त्वाचा विषय म्हणजे विशिष्ट रासायनिक विक्रियेशी संबंधित अशा विद्युत् रासायनिक घटाची विद्युत् चालक प्रेरणा मोजणे. ऑक्सिडीकारक [⟶ ऑक्सिडीभवन] किंवा क्षपणक [⟶ क्षपण] आयनांच्या विद्रावात योग्य असा विद्युत् संवाहक पदार्थाचा तुकडा (धातू, कार्बन इ.) बुडविला असता त्या तुकड्यावर विशिष्ट विद्युत् वर्चस् (पातळी) येते. भिन्न वर्चसयुक्त अशा दोन विद्युत् अग्रांच्या आयनीय विद्रावांचा परस्पर संपर्क झालेला असेल, तर त्या दोन विद्युत् अग्रांचा वर्चोभेद (वर्चसांतील फरक) व्होल्टमापकाने मोजता येतो. या प्रकारच्या रचनेला विद्युत् रासायनिक घट म्हणतात व या घटास जोडलेल्या बाहेरच्या तारांतून विद्युत् प्रवाह वाहत नसेल तेव्हा मोजलेल्या वर्चोभेदास ‘विद्युत् चालक प्रेरणा’ (वि. चा. प्रे.) असे म्हणतात. मोजलेल्या वि. चा. प्रे. वरून घटात होणाऱ्या एकूण विद्युत्  रासायनिक विक्रियेची समतोल अवस्था व ‘गिब्ज मुक्त ऊर्जा बदल’ (ΔG) यांविषयी माहिती मिळते. विक्रियेच्या या ऊष्मागतिकीय गुणधर्माच्या मूल्यावरून त्या विक्रियेची शक्यता व उस्फूर्तता अजमावता येते आणि समतोल स्थिरांक काढता येतो. याशिवाय विविध प्रकारांच्या ऑक्सिडीकरण व क्षपण विक्रियांविषयी मोजलेल्या वि. चा. प्रे.चा उपयोग करून प्रत्येक विक्रियेचे सापेक्ष वर्चस् काढता येते. त्याला ‘विद्युत् अग्र वर्चस्’ किंवा ‘ऑक्सिडीकरण क्षपण वर्चस्’ असे म्हणतात. प्रत्येक विद्युत् अग्र व त्याभोवतालचा आयनीय विद्राव यांमधील वर्चसाचे मूल्य हे प्रामुख्याने आयनाची रासायनिक प्रकृती, आयनांची विद्रावातील संहती, विद्रावाचे तापमान यांवर अवलंबून असते. विद्युत् अग्र वर्चसांचा अनुक्रम लावल्यास ⇨विद्युत् रासायनिक श्रेणी तयार होते. या श्रेणीच्या साहाय्याने कोणतीही नवीन विक्रिया प्रयोगशाळेत अगर कारखान्यात प्रत्यक्ष करण्यापूर्वी तिची संभाव्यता, उस्फूर्तता आणि विक्रियेच्या समतोल अवस्थेतील पदार्थाची संहती अजमावता येते. रासायनिक विश्लेषण पद्धती, विद्युत् रासायनिक घटांची ऊर्जा संचयक्षमता काढणे वा त्यावरून विद्युत् ऊर्जा निर्मितीचे मूल्यमापन करणे, विविध धातूंच्या गंजण्याच्या प्रक्रिया समजावून घेणे, यांशिवाय जैव पटलाच्या दोन बाजूंच्या द्रव पदार्थांतील सूक्ष्म वर्चोभेदाचे विश्लेषण करणे अशा अनेक संशोधनांत विद्युत् रासायनिक प्रेरणामापनाचा उपयोग करतात. सजीवांच्या तंत्रिकांतून (मज्जातंतूंतून) होणारे संदेश प्रेषण अशा प्रकारच्या सूक्ष्म व वैशिष्ट्यपूर्ण वर्चोभेदामुळेच होते, हे सर्वमान्य झालेले आहे. त्यामुळे रसायनशास्त्राशिवाय वैद्यक, जीवशास्त्र, मानसशास्त्र या ज्ञानशाखांमध्ये सुद्धा विद्युत् रसायनशास्त्राचे महत्त्व असाधारण मानले जाते.

विद्युत् रसायनशास्त्राचे दुसरे महत्त्वाचे क्षेत्र म्हणजे विद्युत् ऊर्जेचा उपयोग करून रासायनिक विक्रिया घडवून आणणे, यासाठी विद्युत् विच्छेदक घटाचा वापर करतात. अकार्बनी लवणे, अम्ले, ऑक्साइडे, तसेच काही कार्बनी अम्ले व त्यांची लवणे या पदार्थांचे पाण्यातील विद्राव विद्युत् संवाहक असतात कारण हे पदार्थ पाण्यात विरघळल्याने धन व ऋण विद्युत् भारित आयन तयार होतात आणि त्यामुळे विद्राव विद्युत् संवाहक बनतात. अशा पदार्थांना विद्युत् विच्छेद्य पदार्थ असे म्हणतात. विद्युत् विच्छेदक घटातील विद्रावात बुडवलेल्या धातू किंवा ग्रॅफाइट यासारख्या विद्युत् संवाहक पदार्थांच्या अग्रांना बाहेरून जोडलेल्या एकदिश विद्युत् प्रवाह विद्रावातून वाहत असताना विद्रावातील धन आयन ऋण अग्राकडे जातात व ऋण आयन धन अग्राकडे स्थलांतरित होतात. विद्रावांची विद्युत् संवाहकता प्रामुख्याने आयनांची विद्रावातील संख्या व वेग यांवर अवलंबून असते. आयनाचा वेग त्याचा विद्युत् भार व आकारमान यांवर अवलंबून असतो. घटात योग्य धातूची विद्युत् अग्रे वापरून विद्रावातील आयनांचे धन अग्राशी ऑक्सिडीकरण व ऋण अग्राशी क्षपण करता येते. विद्युत् ऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर करून रासायनिक विक्रिया घडवून आणण्याच्या या प्रक्रियेचा उपयोग विद्युत् विच्छेदन, विद्युत् विलेपन, विद्युत् धातुविज्ञान, विद्युत् शुद्धीकरण इ. आधुनिक तंत्रांमध्ये केला जातो. यांशिवाय ⇨विद्युत् संचारण, ⇨विद्युत् तर्षण, विद्युत् संवहनमिती इ. अनेक पद्धती रासायनिक विश्लेषणासाठी प्रचलित आहेत. [⟶ विद्युत् घट विद्युत् रसायनशास्त्र विद्युत् विच्छेदन].

विद्युत् ऊर्जेचा वापर करून काही वायूंमध्ये रासायनिक विक्रिया  घडवून आणता येते. अशा विक्रियांच्या अभ्यासाशी संबंधित अशी विद्युत् रसायनशास्त्राची एक अलग शाखा मानली जाते.

संदर्भ : 1. Atkins, P. W. Physical Chemistry, Oxford, 1983.    

    2. Barrow, G. M. Physical Chemistry, Tokyo, 1979.

    3. Berry, R. S. Rice, S. A. Ross, J. Physical Chemistry, New York, 1980.

    4. Buckingham, A. D. Ed. Physical Chemistry Series, MTP International Review of Science, Series I, Vol. 1 – 14 (1972) and Series II, Vol. 1 – 13 (1976), London,

    5. Eyring, H. Henderson, D. y3wuot, W. Ed. Physical Chemistry – an advanced Treatise, Vol. I – XI, New York, 1971.

    6. Sheehan, W. F. Physical Chemistry, New Delhi, 1961.          

खेडेकर, आ. वि.

“