استخدامات الكيمياء الفيزيائية وأقسامها الرئيسية

جدول المحتويات

• استخدامات الكيمياء الفيزيائية
• أقسام الكيمياء الفيزيائية
  • الديناميكا الحرارية
  • المطيافية
  • الكيمياء الكهربائية
  • الحركية الكيميائية
• تطبيقات الكيمياء الفيزيائية
• المراجع

استخدامات الكيمياء الفيزيائية

تُعتبر الكيمياء الفيزيائية (بالإنجليزية: Physical Chemistry) أحد الفروع الأساسية في علم الكيمياء، حيث تركز على دراسة التفاعلات والتحولات التي تحدث في المواد. هذا الفرع يعتمد بشكل كبير على المبادئ الفيزيائية لتفسير الظواهر الكيميائية، مثل قوانين الغازات وتحولات الطاقة. تهدف الكيمياء الفيزيائية إلى قياس التغيرات الكمية التي تحدث أثناء التفاعلات الكيميائية، بالإضافة إلى استخدام ميكانيكا الكم لفهم سلوك الجسيمات الصغيرة مثل الذرات والجزيئات.

من بين الاستخدامات الرئيسية للكيمياء الفيزيائية:

• دراسة تأثير الأدوية على المجموعات السكانية.
• تقييم المخاطر المرتبطة بالوصفات الطبية.
• مراقبة التزام المرضى بتناول الأدوية.
• تطبيق مبادئ الديناميكا الحرارية في المجالات الحيوية.
• تحليل البيانات لاتخاذ القرارات الطبية والعلمية.
• دراسة الجزيئات المعقدة في النظم البيولوجية.

أقسام الكيمياء الفيزيائية

تنقسم الكيمياء الفيزيائية إلى عدة تخصصات رئيسية، كل منها يهتم بجانب معين من التفاعلات الكيميائية والفيزيائية. هذه الأقسام تشمل:

الديناميكا الحرارية

تُعنى الديناميكا الحرارية بدراسة تحولات الطاقة في التفاعلات الكيميائية، مع التركيز على إنتاج الحرارة ووصول الأنظمة إلى حالة الاتزان. تُستخدم الديناميكا الحرارية لربط الخصائص الكتلية للمواد من خلال قياسات دقيقة.

المطيافية

يركز هذا العلم على تحليل الإشعاعات المغناطيسية المنبعثة أو الممتصة من العينات الكيميائية، مما يساعد في تحديد هياكل الذرات والجزيئات. تُستخدم تقنيات مثل الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية لدراسة الاهتزازات والتحولات الإلكترونية.

الكيمياء الكهربائية

تدرس الكيمياء الكهربائية كيفية إنتاج الكهرباء من خلال التفاعلات الكيميائية، وكيفية استخدام الكهرباء لتحفيز التفاعلات العكسية، مثل التحليل الكهربائي.

الحركية الكيميائية

تهتم الحركية الكيميائية بدراسة معدلات التفاعلات الكيميائية، وتطوير تقنيات لقياس سرعة هذه التفاعلات. تُستخدم وحدات زمنية دقيقة مثل الفيمتو ثانية لقياس التفاعلات السريعة.

تطبيقات الكيمياء الفيزيائية

تطبيقات الكيمياء الفيزيائية واسعة ومتنوعة، وتشمل مجالات مثل الطب والصناعة والبيئة. على سبيل المثال:

• في الطب: تُستخدم لتحليل تأثير الأدوية وتقييم فعاليتها.
• في الصناعة: تساعد في تطوير مواد جديدة وتحسين العمليات الكيميائية.
• في البيئة: تُستخدم لدراسة التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي والمحيطات.

المراجع

• “physical chemistry”, Britannica, Retrieved 9/2/2022. Edited.
• “Physical Chemistry Applications”, Omicsonline, Retrieved 9/2/2022. Edited.
• “Physical Chemistry”, Encyclopedia, 08/05/2018, Retrieved 9/2/2022. Edited.