Kimyasal fizik, fizikokimyasal fenomenleri atomik ve moleküler fizik ve yoğun madde fiziği tekniklerini kullanarak araştıran kimya ve fiziğin bir alt disiplinidir; kimyasal süreçleri fizik açısından inceleyen fizik dalıdır. Fizik ve kimyanın arayüzünde, kimyasal fizik, fiziğin karakteristik elementlerine ve teorilerine daha fazla odaklanması bakımından fiziksel kimyadan farklıdır. Bu arada, fiziksel kimya, kimyanın fiziksel doğasını inceler. Bununla birlikte, iki alan arasındaki ayrım belirsizdir ve bilim adamları araştırmaları sırasında genellikle her iki alanda da pratik yaparlar.
Amerika
Birleşik Devletleri Eğitim Bakanlığı kimyasal fiziği şu şekilde tanımlar:
‘Fiziksel kimya ve atomik/moleküler fizik disiplinlerini birleştirerek
yapısal fenomenlerin bilimsel çalışmasına odaklanan bir program. Heterojen yapılar,
hizalama ve yüzey fenomenleri, kuantum teorisi, matematiksel fizik,
istatistiksel ve klasik mekanik, kimyasal kinetik ve lazer fiziğini kapsar.’
Kimyasal
fizikçiler genellikle iyonların, serbest radikallerin, polimerlerin, kümelerin
ve moleküllerin yapısını ve dinamiklerini araştırır. Çalışma alanları, kimyasal
reaksiyonların kuantum mekaniği davranışını, çözülme sürecini, moleküllerarası
ve moleküliçi enerji akışını ve kuantum noktalar gibi tek-varlıkları içerir.
Deneysel
kimyasal fizikçiler, hidrojen bağını, elektron transferini, kimyasal bağların
oluşumunu ve çözünmesini, kimyasal reaksiyonları ve nanopartiküllerin oluşumunu
daha iyi anlamak için çeşitli spektroskopik teknikler kullanırlar.
Teorik
kimyasal fizikçiler, hem sonuçları açıklamak hem de gelecekteki araştırmalara
rehberlik etmek için bu deneylerde incelenen moleküler süreçlerin simülasyonlarını
yaratırlar.
Kimyasal
fizik araştırmalarının amaçları, kuantum mekaniksel düzeyde kimyasal yapıları
ve reaksiyonları anlamak, gaz fazı iyonlarının ve radikallerinin yapısını ve
reaktivitesini aydınlatmak ve kimyasal fenomenlerin fiziğini sayısal olarak
erişilebilir kılmak için doğru yaklaşımları keşfetmektir.
Kimyasal
fizikçiler aşağıdaki gibi sorulara cevap arıyorlar:
·
Basit moleküllerin titreşimlerinin ve
dönüşlerinin kuantum mekaniği öngörülerini deneysel olarak test edebilir miyiz?
Veya kompleks moleküllerin (proteinler
gibi)?
·
Moleküllerin elektronik yapısını ve
özelliklerini hesaplamak için daha doğru yöntemler geliştirebilir miyiz?
·
Kimyasal reaksiyonları ilk prensiplerinden
anlayabilir miyiz?
·
Fotonları emdikten sonra kuantum noktaları neden
yanıp sönmeye (fraktal kinetiği düşündüren bir modelde) başlıyor ?
·
Kimyasal reaksiyonlar gerçekte nasıl
gerçekleşir?
·
İzole edilmiş bir molekül çözündüğünde meydana
gelen adım-adım süreç nedir? Veya bütün bir molekül topluluğu çözündüğünde?
·
Moleküler yapıları belirlemek, kimyasal
reaksiyonların dinamiklerini anlamak veya fotoayrışmayı açıklamak için negatif
iyonların özelliklerini kullanabilir miyiz?
·
Bir yumuşak x-ışınları akışı neden bir ksenon
kümesindeki atomlardan kümenin patlamasına neden olacak kadar yeterli elektronu
savurur?
https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_physics
20 Ağustos 2023
