fisicochimico

La fisicochimica, o fisico-chimica, è la disciplina che studia i processi chimici impiegando principi e metodi della fisica. Si concentra su come le sostanze si trovano, come cambiano e come interagiscono a livello microscopico, descrivendo stati, trasformazioni ed equilibrio energetico. Le aree chiave includono termodinamica, cinetica delle reazioni, meccanica quantistica, chimica statistica, spettroscopia e fenomeni di interfaccia, superficie e colloidi.

Dal punto di vista metodologico, la fisicochimica integra sperimentazione e teoria. Le tecniche sperimentali includono calorimetria, spettroscopia (IR, UV-Vis, Raman), diffusione e diffrazione di raggi X, elettrochimica, e microscopia ad alta risoluzione. Le descrizioni teoriche si avvalgono di modelli di meccanica quantistica, di meccanica statistica e di simulazioni al computer, tra cui dinamica molecolare e chimica computazionale.

Storia e contesto: il campo nasce dall'unione di fisica e chimica nel XIX secolo, con contributi di figure come Wilhelm Ostwald, Jacobus van't Hoff e Svante Arrhenius, che introdussero concetti fondamentali come l'equilibrio chimico e l'energia libera. Nel tempo la fisicochimica ha ampliato i propri orizzonti includendo scienze dei materiali, catalisi e scienze dell'energia.

Applicazioni: la fisicochimica è centrale nello sviluppo di catalisi, materiali avanzati, batterie e sistemi di accumulo energetico, processi industriali, reazioni elettrochimiche e tecnologie ambientali, oltre che nello studio di proprietà fondamentali delle molecole e dei loro stati energetici. La disciplina continua a integrarsi con campi affini come la biofisica e la chimica computazionale per descrivere fenomeni complessi a livello molecolare.