Che cosa è Chimica Fisica?

Letteralmente milioni di composti chimici sono in atto. I modi in cui questi composti ei loro componenti reagiscono e interagiscono tra loro è disciplinata da principi fisici che spiegano il loro comportamento. Chimica fisica è quindi il fondamento su cui tutti gli altri campi della chimica resti, e questa scienza è anche rilevante per quasi tutti gli altri campi scientifici. Chimica fisica è circondato da quattro aree tematiche, tra cui la termodinamica, chimica quantistica, cinetica chimica e termodinamica statistica.

Termodinamica è lo studio della conversione di energia in calore e lavoro. In questo contesto, il lavoro è definita come l'energia trasferita da una forza; per esempio, calci una palla è una forma di lavoro in cui la persona che prende la forza trasferimenti palla dal loro piede alla palla, causando la palla a muoversi. Termodinamica studia anche i modi in cui il processo di conversione può essere modificata cambiando variabili come la pressione e la temperatura all'interno di un sistema.

La chimica quantistica è una scienza teorica che descrive come molecole legame tra di loro, applicando i principi della teoria quantistica dei campi e la meccanica quantistica. Questi principi descrivono come atomi e particelle subatomiche si comportano in vari sistemi, ed a sua volta regolano come le molecole si comportano. Teoricamente tutti i sistemi chimici possono essere descritti usando chimica quantistica, ma in pratica solo sistemi molto semplici possono essere studiati accuratamente.

Cinetica chimica studia i tassi di processi chimici. La velocità di un dato processo chimico è semplicemente la velocità a cui avviene una reazione chimica. Ad esempio, contrastare la velocità di ossidazione del ferro, che è un processo molto lento, con il tasso di combustione del carburante, che è un processo frazione di secondo. Cinetica chimica studia anche come mutevoli variabili quali pressione e temperatura cambia la velocità con cui si verificano reazioni.

Questi tre aspetti della chimica fisica sono collegati da una quarta, chiamati termodinamica statistica. Questo campo è preoccupata con la distribuzione di energia in sistemi chimici, e collega anche i mondi microscopici e macroscopici. L'obiettivo principale della termodinamica statistica è interpretare le proprietà macroscopiche di vari tipi di materia in relazione alle interazioni tra le loro molecole microscopiche particelle costituenti e.

Attraverso lo studio di questi quattro concetti, moderna chimica fisica cerca di capire i problemi chimici complessi nel contesto delle scienze biologiche, ambientali, e dei materiali. Anche se questi sono ampiamente campi disparati, i principi della chimica fisica sono importanti per tutti, comprese le scienze biologiche e fisiche e chimiche. Questo è in realtà una scienza altamente multidisciplinare, proprio perché i principi chimici la studi sono pertinenti a tutti i sistemi biologici e chimici.

  • Un esperimento chimico in corso.
  • Una reazione chimica.
  • Una soluzione.
  • Le persone che lavorano in un laboratorio di chimica.
  • Un bruciatore Bunsen, che viene utilizzato nel lavoro con prodotti chimici.
  • Un chimico fisico eseguendo un esperimento.