Ein Physikochemiker 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, Forschungen durchzuführen, die darauf abzielen, die physikalischen Mechanismen und Gründe für chemische Phänomene wie Reaktionen und Energieverteilung zu entdecken. Methoden der physikalischen Chemie werden auf viele verschiedene Bereiche der Chemie angewendet, darunter Thermodynamik, chemische Kinetik, die Beziehung zwischen intermolekularen Kräften und physikalischen Eigenschaften sowie die elektrische Leitfähigkeit. Ein Physikochemiker kann in einer Vielzahl von Bereichen arbeiten, darunter Forschung, Bildung und Industrie. Im Allgemeinen ist ein fortgeschrittener Hochschulabschluss erforderlich, um in einem dieser Bereiche voranzukommen.
Es gibt zwei verschiedene, aber eng miteinander verbundene Ebenen, auf denen ein Physikochemiker chemische Phänomene untersuchen kann: auf der makroskopischen Ebene, die sich auf die emergenten Eigenschaften großer Molekülgruppen konzentriert, oder auf der molekularen Ebene, die sich auf das Verhalten einzelner Moleküle konzentriert und wie kleine Molekülgruppen miteinander interagieren. Ein gemeinsames Ziel in der physikalischen Chemie ist es, die Zusammenhänge zwischen molekularen Eigenschaften und makroskopischen Eigenschaften zu erklären. Ein gutes Beispiel dafür ist die Oberflächenspannung – einige Insekten können beispielsweise aufgrund der kohäsiven Eigenschaften von Wassermolekülen auf der Wasseroberfläche laufen.
Physikalische Chemie ist in viele verschiedene Teilgebiete unterteilt, aber die am häufigsten untersuchten sind Thermodynamik, Quantenmechanik und chemische Kinetik. Ein Physikochemiker, der Thermodynamik studiert, interessiert sich für die Bewegung und den Austausch von Energie bei chemischen Phänomenen, insbesondere chemischen Reaktionen. Die Quantenmechanik umfasst das Studium der Struktur von Atomen und Molekülen und kann Aufschluss darüber geben, warum bestimmte Reaktionen so ablaufen, wie sie es tun. Ein Physikochemiker, der daran interessiert ist, die Geschwindigkeiten chemischer Reaktionen zu studieren und zu manipulieren, wird wahrscheinlich die chemische Kinetik studieren. Es ist ungewöhnlich, dass ein Einzelner nur eines dieser Gebiete unter Ausschluss aller anderen studiert, da es viele Überschneidungen zwischen verschiedenen Teilgebieten der Chemie gibt.
Viele verschiedene Organisationen stellen qualifizierte physikalische Chemiker ein. Diese Fachkräfte finden sowohl Lehr- als auch Forschungstätigkeiten beispielsweise an Universitäten oder Forschungsinstituten. Auch für physikalische Chemiker in der Industrie gibt es häufig Stellen, da Unternehmen, die von chemischen Prozessen profitieren, ständig nach Möglichkeiten suchen, ihre Prozesse zu optimieren. Viele staatliche und militärische Forschungseinrichtungen stellen auch solche Wissenschaftler ein. Ein Physikochemiker kann an einer Vielzahl von verschiedenen Arten von Projekten arbeiten, einschließlich effizienter Energie, thermodynamisch stabiler Computerteile und Beschleunigung industrieller chemischer Prozesse.