Un chimico fisico è uno scienziato che studia chimica fisica, un sottocampo della chimica che si concentra sull’esame dei fenomeni chimici all’interno delle leggi fisiche. Tali chimici tendono a condurre ricerche volte a scoprire i meccanismi fisici e le ragioni dietro i fenomeni chimici, come le reazioni e la distribuzione di energia. I metodi di chimica fisica sono applicati a molte diverse aree della chimica, tra cui la termodinamica, la cinetica chimica, la relazione tra forze intermolecolari e caratteristiche fisiche e conducibilità elettrica. Un chimico fisico può trovare lavoro in una varietà di settori, tra cui ricerca, istruzione e industria. In generale, è necessario un diploma di laurea avanzato per avanzare in una di queste aree.
Esistono due livelli diversi ma strettamente correlati a cui un chimico fisico può studiare i fenomeni chimici: a livello macroscopico, che tende a concentrarsi sulle proprietà emergenti di grandi gruppi di molecole, oa livello molecolare, che si concentra sul comportamento delle singole molecole e come piccoli gruppi di molecole interagiscono tra loro. Un obiettivo comune in chimica fisica è spiegare le relazioni tra caratteristiche molecolari e proprietà macroscopiche. La tensione superficiale ne è un buon esempio: alcuni insetti, ad esempio, sono in grado di camminare sulla superficie dell’acqua a causa delle proprietà coesive delle molecole d’acqua.
La chimica fisica è divisa in molti sottocampi diversi, ma i più comunemente studiati sono la termodinamica, la meccanica quantistica e la cinetica chimica. Un chimico fisico che studia la termodinamica è interessato al movimento e allo scambio di energia nei fenomeni chimici, in particolare nelle reazioni chimiche. La meccanica quantistica comprende lo studio della struttura di atomi e molecole e può fornire informazioni sul perché determinate reazioni si verificano mentre si verificano. Un chimico fisico interessato a studiare e manipolare i tassi di reazioni chimiche probabilmente studierà la cinetica chimica. È insolito per un individuo studiare solo una di queste aree ad esclusione di tutte le altre, poiché esiste una grande sovrapposizione tra diversi sottocampi in chimica.
Molte organizzazioni diverse assumono chimici fisici qualificati. Questi professionisti possono trovare attività di insegnamento e di ricerca nelle università o negli istituti di ricerca, per esempio. I lavori sono spesso disponibili anche per i chimici fisici dell’industria, poiché le aziende che traggono profitto dai processi chimici sono costantemente alla ricerca di modi per ottimizzare i propri processi. Molti istituti di ricerca governativi e militari assumono anche questo tipo di scienziati. Un chimico fisico può lavorare su una varietà di diversi tipi di progetti, tra cui energia efficiente, parti di computer termodinamicamente stabili e accelerare i processi chimici industriali.