Was macht ein Physikalischer Chemiker?
Ein physikalischer Chemiker ist ein Wissenschaftler, der physikalische Chemie studiert, ein Teilgebiet der Chemie, das sich auf die Untersuchung chemischer Phänomene innerhalb physikalischer Gesetze konzentriert. Solche Chemiker neigen dazu, Forschung zu betreiben, um die physikalischen Mechanismen und Gründe für chemische Phänomene wie Reaktionen und Energieverteilung zu entdecken. Methoden der physikalischen Chemie werden in vielen Bereichen der Chemie angewendet, einschließlich Thermodynamik, chemischer Kinetik, der Beziehung zwischen intermolekularen Kräften und physikalischen Eigenschaften sowie der elektrischen Leitfähigkeit. Ein physikalischer Chemiker kann in einer Vielzahl von Bereichen arbeiten, einschließlich Forschung, Ausbildung und Industrie. In der Regel ist ein fortgeschrittener Abschluss erforderlich, um in einem dieser Bereiche voranzukommen.
Es gibt zwei verschiedene, aber eng miteinander verwandte Ebenen, auf denen ein physikalischer Chemiker chemische Phänomene untersuchen kann: auf der makroskopischen Ebene, bei der die emergenten Eigenschaften großer Gruppen von Molekülen im Vordergrund stehen, oder auf der molekularen Ebene, bei der das Verhalten einzelner Moleküle im Mittelpunkt steht und wie kleine Gruppen von Molekülen miteinander interagieren. Ein gemeinsames Ziel in der physikalischen Chemie ist es, die Beziehungen zwischen molekularen Eigenschaften und makroskopischen Eigenschaften zu erklären. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Oberflächenspannung: Einige Insekten können beispielsweise aufgrund der kohäsiven Eigenschaften von Wassermolekülen auf der Wasseroberfläche laufen.
Die physikalische Chemie ist in viele verschiedene Teilbereiche unterteilt, die am häufigsten untersuchten sind jedoch Thermodynamik, Quantenmechanik und chemische Kinetik. Ein physikalischer Chemiker, der Thermodynamik studiert, interessiert sich für die Bewegung und den Austausch von Energie in chemischen Phänomenen, insbesondere chemischen Reaktionen. Die Quantenmechanik umfasst die Untersuchung der Struktur von Atomen und Molekülen und kann Aufschluss darüber geben, warum bestimmte Reaktionen so ablaufen. Ein physikalischer Chemiker, der daran interessiert ist, die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen zu untersuchen und zu manipulieren, wird wahrscheinlich die chemische Kinetik untersuchen. Es ist ungewöhnlich, dass ein Individuum nur einen dieser Bereiche unter Ausschluss aller anderen untersucht, da es in der Chemie große Überschneidungen zwischen verschiedenen Teilbereichen gibt.
Viele verschiedene Organisationen stellen qualifizierte physikalische Chemiker ein. Diese Fachkräfte finden zum Beispiel sowohl Lehr- als auch Forschungsarbeit an Universitäten oder Forschungsinstituten. Auch für physikalische Chemiker in der Industrie sind häufig Jobs verfügbar, da Unternehmen, die von chemischen Prozessen profitieren, ständig nach Möglichkeiten suchen, ihre Prozesse zu optimieren. Viele staatliche und militärische Forschungseinrichtungen stellen diese Art von Wissenschaftlern ein. Ein physikalischer Chemiker kann an einer Vielzahl verschiedener Arten von Projekten arbeiten, einschließlich effizienter Energie, thermodynamisch stabiler Computerteile und der Beschleunigung industrieller chemischer Prozesse.