fysischchimisch

Fysischchimisch (ook gespeld als fysisch-chemisch) verwijst naar het vakgebied dat de fysieke eigenschappen van chemische systemen en de processen waarbij energie en materie veranderen bestudeert. Het integreert concepten uit de natuurkunde en de chemie, zoals thermodynamiek, kinetiek, quantummechanica en statistische mechanica, om vragen over structuur, reacties en transport in moleculaire en macromoleculaire systemen te beantwoorden. Kernonderwerpen zijn onder meer oplossing- en volumetrische eigenschappen, faseovergangen en interfaciale fenomenen.

Het vakgebied omvat verschillende subdisciplines: thermodynamische modellering van vragen rondom evenwicht en entalpie; kinetiek en reactiekinetiek; spectroscopische en structurele methoden om moleculaire werking te bepalen; oppervlakte- en interfaciale chemie; en elektronisch en molecuulberekenend onderzoek (computational chemistry).

Typische experimentele en computationele technieken zijn calorimetrie (bijv. differential scanning calorimetry), calorimetrische ITC, spectroscopie (UV-Vis, IR, NMR), elektrochemie, chromatografie en röntgen- of neutronenscatttering, evenals moleculaire simulaties zoals DFT en molecular dynamics.

Toepassingen van fysisch-chemische principes bevinden zich in katalyse, materiaalontwikkeling, batterijen en brandstofcellen, farmacologie en geneesmiddelontwerp, milieuwetenschappen, en voedsel- en colloïde-technologie.

Historisch gezien ontstond fysisch-chemische chemie in de 19e eeuw met bijdragen van wetenschappers zoals van ’t Hoff, Gibbs, Arrhenius en Langmuir, die thermodynamica, chemische evenwichten en oppervlaktechemie hebben ontwikkeld. Tegenwoordig vormt het een fundamenteel onderdeel van de chemie en ligt het aan de basis van vele technologische en wetenschappelijke ontwikkelingen.