Ένας φυσικός χημικός είναι ένας επιστήμονας που μελετά τη φυσική χημεία, ένα υποπεδίο της χημείας που επικεντρώνεται στην εξέταση χημικών φαινομένων μέσα στους φυσικούς νόμους. Τέτοιοι χημικοί τείνουν να διεξάγουν έρευνα που αποσκοπεί στην ανακάλυψη των φυσικών μηχανισμών και των λόγων πίσω από τα χημικά φαινόμενα, όπως αντιδράσεις και κατανομή ενέργειας. Οι μέθοδοι στη φυσική χημεία εφαρμόζονται σε πολλούς διαφορετικούς τομείς της χημείας, συμπεριλαμβανομένης της θερμοδυναμικής, της χημικής κινητικής, της σχέσης μεταξύ των μοριακών δυνάμεων και των φυσικών χαρακτηριστικών και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Ένας φυσικός χημικός μπορεί να βρει εργασία σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας, της εκπαίδευσης και της βιομηχανίας. Σε γενικές γραμμές, ένα προχωρημένο μεταπτυχιακό είναι απαραίτητο για να προχωρήσετε σε οποιονδήποτε από αυτούς τους τομείς.
Υπάρχουν δύο διαφορετικά αλλά στενά συνδεδεμένα επίπεδα στα οποία ένας φυσικός χημικός μπορεί να μελετήσει χημικά φαινόμενα: σε μακροσκοπικό επίπεδο, το οποίο τείνει να επικεντρώνεται στις αναδυόμενες ιδιότητες μεγάλων ομάδων μορίων ή σε μοριακό επίπεδο, το οποίο επικεντρώνεται στον τρόπο συμπεριφοράς μεμονωμένων μορίων. και πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μικρές ομάδες μορίων. Ένας κοινός στόχος στη φυσική χημεία είναι να εξηγήσει τις σχέσεις μεταξύ μοριακών χαρακτηριστικών και μακροσκοπικών ιδιοτήτων. Η επιφανειακή τάση παρέχει ένα καλό παράδειγμα για αυτό – ορισμένα έντομα, για παράδειγμα, είναι σε θέση να περπατήσουν στην επιφάνεια του νερού λόγω των συνεκτικών ιδιοτήτων των μορίων του νερού.
Η φυσική χημεία χωρίζεται σε πολλά διαφορετικά υποπεδία, αλλά τα πιο συχνά μελετημένα είναι η θερμοδυναμική, η κβαντομηχανική και η χημική κινητική. Ένας φυσικός χημικός που μελετά τη θερμοδυναμική ενδιαφέρεται για την κίνηση και την ανταλλαγή ενέργειας σε χημικά φαινόμενα, ιδιαίτερα χημικές αντιδράσεις. Η κβαντική μηχανική περιλαμβάνει τη μελέτη της δομής των ατόμων και των μορίων και μπορεί να δώσει μια εικόνα για το γιατί συμβαίνουν ορισμένες αντιδράσεις όπως συμβαίνει. Ένας φυσικός χημικός που ενδιαφέρεται να μελετήσει και να χειριστεί τους ρυθμούς χημικών αντιδράσεων πιθανότατα θα μελετήσει τη χημική κινητική. Είναι ασυνήθιστο για ένα άτομο να μελετήσει μόνο έναν από αυτούς τους τομείς εξαιρουμένων όλων των άλλων, καθώς υπάρχει μεγάλη επικάλυψη μεταξύ διαφορετικών υποπεδίων στη χημεία.
Πολλοί διαφορετικοί οργανισμοί προσλαμβάνουν εξειδικευμένους φυσικούς χημικούς. Αυτοί οι επαγγελματίες μπορούν να βρουν διδακτική και ερευνητική εργασία σε πανεπιστήμια ή ερευνητικά ιδρύματα, για παράδειγμα. Οι θέσεις εργασίας είναι επίσης συχνά διαθέσιμες για φυσικούς χημικούς στη βιομηχανία, καθώς οι εταιρείες που επωφελούνται από χημικές διεργασίες αναζητούν συνεχώς τρόπους βελτιστοποίησης των διαδικασιών τους. Πολλά κυβερνητικά και στρατιωτικά ερευνητικά ιδρύματα προσλαμβάνουν επίσης τέτοιου είδους επιστήμονες. Ένας φυσικός χημικός μπορεί να εργαστεί σε οποιοδήποτε από μια ποικιλία διαφορετικών τύπων έργων, συμπεριλαμβανομένης της αποδοτικής ενέργειας, των θερμοδυναμικά σταθερών εξαρτημάτων υπολογιστών και της επιτάχυνσης βιομηχανικών χημικών διεργασιών.