Hva er fysisk kjemi?

Bokstavelig talt millioner av kjemiske forbindelser eksisterer.Måtene disse forbindelsene og deres bestanddeler reagerer og samhandler med hverandre styres av visse fysiske prinsipper som forklarer deres atferd.Fysisk kjemi er derfor grunnlaget som alle andre kjemiområder hviler på, og denne vitenskapen er også relevant for praktisk talt alle andre vitenskapelige felt.Fysisk kjemi omfattes av fire fagområder, inkludert termodynamikk, kvantekjemi, kjemisk kinetikk og statistisk termodynamikk.

Termodynamikk er studiet av konvertering av energi til varme og arbeid.I denne sammenhengen er arbeid definert som energien som overføres av en styrke;For eksempel er sparking av en ball en form for arbeid der personen som sparker ballen overfører kraft fra foten til ballen, noe som får ballen til å bevege seg.Termodynamikk studerer også måter konverteringsprosessen kan endres ved å endre variabler som trykk og temperatur i et system.

Kvantekjemi er en teoretisk vitenskap som beskriver hvordan molekyler binder seg til hverandre ved å anvende prinsipper for kvantefeltteori og kvantemekanikk.Disse prinsippene beskriver hvordan atomer og subatomiske partikler oppfører seg i forskjellige systemer, og styrer på sin side hvordan molekyler oppfører seg.Teoretisk sett kan alle kjemiske systemer beskrives ved bruk av kvantekjemi, men i praksis kan bare veldig enkle systemer undersøkes nøyaktig.

kjemisk kinetikk studerer hastighetene på kjemiske prosesser.Hastigheten for en gitt kjemisk prosess er ganske enkelt hastigheten som en kjemisk reaksjon oppstår.Kontrast for eksempel frekvensen av jernoksidasjon, som er en veldig langsom prosess, med forbrenningshastigheten, som er en delt sekundsprosess.Kjemisk kinetikk studerer også hvordan endrede variabler som trykk og temperaturendring hastigheten som reaksjoner oppstår.

Disse tre aspektene ved fysisk kjemi er knyttet sammen av en fjerde, kalt statistisk termodynamikk.Dette feltet er opptatt av energidistribusjon i kjemiske systemer, og kobler også de mikroskopiske og makroskopiske verdener.Hovedmålet med statistisk termodynamikk er å tolke makroskopiske egenskaper til forskjellige typer materie i forhold til interaksjonene mellom deres konstituerende mikroskopiske molekyler og partikler.

Gjennom studiet av disse fire konseptene søker moderne fysisk kjemi å forstå komplekse kjemiske problemer i sammenheng med biologiske, miljømessige og materialvitenskap.Selv om dette er vidt forskjellige felt, er prinsippene for fysisk kjemi relevante for alle, inkludert biologiske så vel som fysiske og kjemiske vitenskaper.Dette er faktisk en svært flerfaglig vitenskap, nettopp fordi de kjemiske prinsippene IT -studiene er relevante for alle biologiske og kjemiske systemer.