Voy a comenzar declarando lo que supongo que cubren la mayoría de los cursos de química física, y trabajaré desde allí. Además, como advertencia, solo estoy hablando de cursos de pregrado; Muchos de los temas que enumero a continuación son los que uno podría obtener de los cursos de posgrado en química física.
En primer lugar, un área importante en la química física es la termodinámica, por lo que los estudiantes deben alejarse con una comprensión bastante buena de temas tales como energía libre, transferencia de calor y (al menos en mi licenciatura) diagramas de fase. Un segundo gran tema es la cinética, por lo que la mayoría de los estudiantes universitarios también obtienen algo de experiencia con las leyes de tasas y la teoría del estado de transición.
Un segundo semestre en química física generalmente cubre la mecánica cuántica, por lo que temas como la ecuación de Schrodinger, la partícula en una caja, la teoría básica de grupos y (en algunos casos) la espectroscopía se vuelven familiares para el estudiante.
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Estos temas realmente forman la base de mucha química física, por lo que los temas comúnmente omitidos son a menudo aquellas aplicaciones y conceptos que se basan en estos conceptos básicos antes de que puedan enseñarse. A continuación se enumeran algunos ejemplos:
* Mecánica estadística: sobre la base de la termodinámica, la mecánica estadística es el estudio de la termodinámica desde una perspectiva microscópica (es decir, centrada en partículas).
* Teoría de la estructura electrónica: ¡Hay mucho más en cuanto a la cantidad que la partícula en una caja! Se invierte una gran cantidad de investigación en PChem aplicando los principios de la mecánica cuántica a sistemas con muchos electrones, lo que permite al químico responder muchas preguntas prácticas sobre termodinámica y cinética desde una perspectiva puramente teórica.
* Espectroscopía avanzada: si bien algunos cursos de pregrado pueden referirse brevemente a la espectroscopía, hay una gran cantidad de detalles involucrados en la comprensión del funcionamiento de los láseres y qué información se puede obtener mediante sondeos de muestras con luz.
* Aplicaciones biológicas: muchos químicos físicos pasan su tiempo tratando de comprender la física del plegamiento de proteínas, los mecanismos farmacológicos y la catálisis enzimática. Realmente hay mucha investigación que actualmente se está estudiando en este campo.
* Química de materiales: también se ha investigado mucho para comprender cómo funcionan los diferentes materiales, desde la simulación de polímeros y vidrios hasta la predicción y explicación del comportamiento de catalizadores industriales y / o moléculas orgánicas.
Ciertamente, esta no es una lista exhaustiva, pero espero que te dé una buena idea de algunos de los temas / conceptos / aplicaciones en química física que los cursos de pregrado simplemente no tienen tiempo para cubrir.
