Física Química - Chemical physics

Não deve ser confundido com Físico-Química .
Para a revista, consulte Chemical Physics (journal) .

A física química é uma subdisciplina da química e da física que investiga fenômenos físico-químicos usando técnicas de física atômica e molecular e física da matéria condensada ; é o ramo da física que estuda os processos químicos do ponto de vista da física. Embora esteja na interface da física e da química, a física química é diferente da físico-química por se concentrar mais nos elementos característicos e nas teorias da física. Enquanto isso, a físico-química estuda a natureza física da química. No entanto, a distinção entre os dois campos é vaga e os cientistas costumam praticar em ambos os campos durante o curso de suas pesquisas.

O Departamento de Educação dos Estados Unidos define a física química como "Um programa que se concentra no estudo científico de fenômenos estruturais combinando as disciplinas de físico-química e física atômica / molecular. Inclui instrução em estruturas heterogêneas, alinhamento e fenômenos de superfície, teoria quântica, física matemática , estatística e mecânica clássica, cinética química e física a laser. "

O que os físicos químicos fazem

Os físicos químicos comumente investigam a estrutura e a dinâmica de íons , radicais livres , polímeros , clusters e moléculas . As áreas de estudo incluem o comportamento da mecânica quântica de reações químicas , o processo de solvatação , o fluxo de energia inter e intramolecular e entidades únicas, como os pontos quânticos . Os físicos químicos experimentais usam uma variedade de técnicas espectroscópicas para entender melhor as ligações de hidrogênio , a transferência de elétrons , a formação e dissolução de ligações químicas, reações químicas e a formação de nanopartículas . Os físicos químicos teóricos criam simulações dos processos moleculares sondados nesses experimentos para explicar os resultados e guiar investigações futuras. Os objetivos da pesquisa em física química incluem a compreensão das estruturas e reações químicas no nível da mecânica quântica, elucidando a estrutura e reatividade dos íons e radicais da fase gasosa e descobrindo aproximações precisas para tornar a física dos fenômenos químicos acessível computacionalmente. Os físicos químicos estão procurando respostas para questões como:

  • Podemos testar experimentalmente as previsões da mecânica quântica das vibrações e rotações de moléculas simples? Ou mesmo aquelas de moléculas complexas (como proteínas )?
  • Podemos desenvolver métodos mais precisos para calcular a estrutura eletrônica e as propriedades das moléculas?
  • Podemos entender as reações químicas a partir dos primeiros princípios?
  • Por que os pontos quânticos começam a piscar (em um padrão que sugere uma cinética fractal ) após absorver os fótons ?
  • Como as reações químicas realmente ocorrem?
  • Qual é o processo passo a passo que ocorre quando uma molécula isolada se torna solvatada? Ou quando todo um conjunto de moléculas se torna solvatado?
  • Podemos usar as propriedades dos íons negativos para determinar estruturas moleculares, entender a dinâmica das reações químicas ou explicar a fotodissociação ?
  • Por que um fluxo de raios X suaves tira elétrons suficientes dos átomos em um aglomerado de xenônio para causar a explosão do aglomerado?

Diários

Categoria principal: periódicos de física química

Veja também

Referências