Come funziona il fisico chimico

Ciao, benvenuto nel nostro blog, nell’articolo di oggi vediamo: Come funziona il fisico chimico.

La chimica fisica risulta dalla combinazione di fisica e chimica. Questo scambio è dovuto al fatto che la fisica studia le caratteristiche e le proprietà della materia come l’energia e le relazioni tra di esse; mentre la chimica si occupa di indagare e studiare le strutture, le proprietà e la composizione della materia, nonché le trasformazioni che ne derivano. Condividendo alcuni punti nelle loro aree di studio, possono lavorare insieme per comprendere i fenomeni chimici dal punto di vista dell’analisi fisica e del metodo.

Cosa studia la Chimica Fisica?

La chimica fisica ha un campo di studio molto ampio. Possiamo trovarlo in diverse aree di ricerca come la farmacologia, la medicina e la biologia. In quest’ultimo, appunto, la chimica fisica acquista un ruolo importante nella conoscenza primaria della microbiologia e della biologia cellulare; grazie allo studio che svolge sulle reazioni cellulari, la produzione di enzimi e il trasporto cellulare, tra gli altri.

Filiali della chimica fisica

Lo studio della chimica fisica è diviso in quattro gruppi principali: cinetica, termodinamica, chimica quantistica e meccanica statistica. A questi filoni di ricerca si affiancano, a loro volta, altri ambiti di studio, che consentono alle relazioni di ottenere risultati completi.

cinetica chimica

È responsabile dello studio delle diverse reazioni chimiche e della loro velocità. Per fare ciò, usano l’osservazione dei cambiamenti molecolari che si verificano per influenzare quella velocità.

termochimica

Analizzare e studiare i diversi sistemi e processi legati all’equilibrio delle sostanze; così come i fattori che possono alterarli.

Elettrochimica

È un ramo derivato dalla chimica fisica, per cui l’elettricità viene generata in sostanze chimiche per scambiare elettrodi ed elettroliti.

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dinamica chimica

È responsabile dello studio della relazione tra gli atomi che compongono diverse sostanze, che a loro volta si trovano nelle reazioni chimiche. Quest’area della chimica fisica è anche in grado di comprendere lo studio del trasporto di componenti chimici, sia all’interno di un piccolo sistema che in natura.

Come funziona il fisico chimico

spettroscopia

Questo ramo studia i legami tra la radiazione elettromagnetica e la materia. Il suo campo di studio è molto ampio, poiché scienze come la biologia, la medicina, la chimica, l’astronomia e la fisica usano i suoi concetti per applicarli nei loro campi.

Ad esempio, in medicina, la spettroscopia viene utilizzata per eseguire radiografie e risonanze magnetiche; in astronomia permette la composizione dei corpi celesti e, in chimica, può osservare e studiare la cinetica delle reazioni chimiche.

meccanica statistica

È responsabile dello studio del comportamento di sistemi o processi fisici, rendendo possibile la previsione attraverso strumenti e statistiche. Per effettuare il suo studio è necessario analizzare le caratteristiche micro e macroscopiche delle molecole.

chimica nucleare

È una branca derivata dalla chimica fisica, incaricata di analizzare lo sviluppo di processi radioattivi utili a varie scienze, come la medicina, che li occupa in radioterapia per il trattamento e il controllo del cancro.

chimica quantistica

Il campo di studio è molto ampio, in quanto può coprire la fisica atomica, la fisica molecolare e la chimica. La chimica quantistica studia la meccanica quantistica ei moti molecolari della materia, degli atomi e delle molecole.

magnetochimica

Il suo studio è utile per l’indagine di materiali chimici che hanno caratteristiche magnetiche. Ciò include la combinazione di proprietà magnetiche, ottiche ed elettriche in diversi materiali. Per svolgere i suoi studi, la magnetochimica utilizza elementi di misura altamente sofisticati, come i magnetometri, per registrare i dati di ricerca.

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Alcuni esempi di fenomeni fisico-chimici

  • Catalisi: È il nome dato ai processi con l’obiettivo di aumentare la velocità di una determinata reazione chimica. Per questo dobbiamo applicare un catalizzatore che, non partecipando in altro modo alla reazione, mantenga costante la sua massa.
  • Soluzioni: Sono miscele omogenee di più di due sostanze pure che si uniscono e reagiscono. Il legame tra loro è di tipo elettrochimico che impedisce loro di separarsi.
  • Scambi ionici: Questo nome è dato al processo di trasmissione di ioni tra due sostanze elettricamente conduttive, come gli elettroliti, attraverso un collegamento di coordinazione. Questo è il processo utilizzato per la decontaminazione delle soluzioni ioniche, la loro purificazione o separazione.
  • Cristalli liquidi: È uno stato della materia con caratteristiche uniche, in quanto si può osservare contemporaneamente sia nelle condizioni fisiche allo stato solido che allo stato liquido.
  • Salti quantici: Quando c’è un cambiamento improvviso nello stato della materia, siamo di fronte a un salto quantico. Questo accade a livello atomico e fa parte dello studio della chimica quantistica.
  • Trasporto: Questi sono responsabili del trasferimento di energia, materia e movimento tra diverse sostanze. Possiamo trovare questi sistemi di trasporto a livello molecolare, micro e macroscopico.
  • Rilassamento del polimero: Questo è un fenomeno grazie al quale alcuni tipi di polimeri cambiano la loro struttura quando applicati su di essi.
  • Elettrolisi: È un procedimento utilizzato per separare sostanze chimiche all’interno dello stesso composto, incorporando elettricità. Ciò consente il rilascio di elettroni, provocando contemporaneamente ossidazione e riduzione.
  • Trasferimento di energia: Sia caloricamente che elettricamente, sono meccanismi in grado di generare un’interazione energetica tra due o più sostanze.
  • Bilancio chimico: Si verifica quando una reazione chimica reversibile è formata da sostanze che non hanno condizioni favorevoli per effettuare la trasformazione chimica, sia in senso inverso che in anticipo.
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