Co robi chemik fizyczny?
Chemik fizyczny jest naukowcem, który bada chemię fizyczną, podpole chemii, która koncentruje się na badaniu zjawisk chemicznych w ramach praw fizycznych. Tacy chemicy zwykle prowadzą badania mające na celu odkrycie fizycznych mechanizmów i przyczyn zjawisk chemicznych, takich jak reakcje i rozkład energii. Metody w chemii fizycznej są stosowane w wielu różnych obszarach chemii, w tym w termodynamice, kinetyce chemicznej, zależności między siłami międzycząsteczkowymi i właściwościami fizycznymi oraz przewodności elektrycznej. Chemik fizyczny może znaleźć pracę w różnych obszarach, w tym w badaniach, edukacji i przemyśle. Ogólnie rzecz biorąc, zaawansowany stopień naukowy jest konieczny, aby przejść do któregokolwiek z tych obszarów.
Istnieją dwa różne, ale ściśle powiązane poziomy, na których chemik fizyczny może badać zjawiska chemiczne: na poziomie makroskopowym, który zwykle koncentruje się na wyłaniających się właściwościach dużych grup cząsteczek, lub na poziomie molekularnym, który koncentruje się na tym, jak zachowują się poszczególne cząsteczki i jak małe grupy cząsteczek oddziałują na siebie. Wspólnym celem w chemii fizycznej jest wyjaśnienie związków między cechami molekularnymi a właściwościami makroskopowymi. Napięcie powierzchniowe jest tego dobrym przykładem - niektóre owady mogą na przykład chodzić po powierzchni wody ze względu na spójne właściwości cząsteczek wody.
Chemia fizyczna jest podzielona na wiele różnych subpól, ale najczęściej badanymi są termodynamika, mechanika kwantowa i kinetyka chemiczna. Chemik fizyczny badający termodynamikę jest zainteresowany ruchem i wymianą energii w zjawiskach chemicznych, szczególnie reakcjach chemicznych. Mechanika kwantowa obejmuje badanie struktury atomów i molekuł i może zapewnić wgląd w to, dlaczego niektóre reakcje zachodzą właśnie wtedy. Chemik fizyczny zainteresowany badaniem i manipulowaniem szybkościami reakcji chemicznych prawdopodobnie będzie badał kinetykę chemiczną. Niezwykłe jest, aby jednostka studiowała tylko jeden z tych obszarów, z wyłączeniem wszystkich innych, ponieważ wiele chemii nakłada się na siebie w wielu dziedzinach.
Wiele różnych organizacji zatrudnia wykwalifikowanych chemików fizycznych. Specjaliści ci mogą na przykład znaleźć pracę dydaktyczną i badawczą na uniwersytetach lub instytutach badawczych. Oferty pracy są również często dostępne dla chemików fizycznych w przemyśle, ponieważ firmy czerpiące zyski z procesów chemicznych nieustannie szukają sposobów na optymalizację swoich procesów. Wiele rządowych i wojskowych instytucji badawczych zatrudnia również tego rodzaju naukowców. Chemik fizyczny może pracować nad wieloma różnymi rodzajami projektów, w tym wydajną energią, stabilnymi termodynamicznie częściami komputerowymi i przyspieszaniem przemysłowych procesów chemicznych.