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La Física Química es una subdisciplina que investiga fenómenos físicoquímicos usando técnicas de la Física atómica y molecular, y de la Física del estado sólido; es la rama de la Física que estudialos procesos químicos desde el punto de vista de la física. Aunque se encuentra en la interfaz entre Física y Química, la Física Química es distinta de la Química física por el hecho de que se enfocaen los elementos y teorías característicos de la física. A su vez, la Química física estudia la naturaleza física de la química. Sin embargo, la distinción entre estos dos campos es vaga, y los quetrabajan en ellos a menudo realizan prácticas en ambos campos durante el curso de sus investigaciones.
En general, los físicos químicos investigan la y la dinámica de iones, radicales libres,"clusters", moléculas y polímeros. Las áreas de estudio incluyen el comportamiento cuántico de las reacciones químicas, el proceso de solvatación, el flujo de energía inter- e intra-molecular, y entidadessimples como los puntos cuánticos. Los físicos químicos experimentales usan una variedad de técnicas espectroscópicas para entender mejor el enlace de hidrógeno, la transferencia de electrones, laformación y desintegración de enlaces químicos, las reacciones químicas y la formación de nanopartículas. Los físicos químicos teóricos crean simulaciones de los procesos moleculares investigados en estosexperimentos tanto para explicar los resultados como para guiar investigaciones futuras. Las metas de la investigación física química incluyen la comprensión de las estructuras y reacciones al nivel demecánica cuántica, el esclarecimiento de la estructura y reactividad de los iones y radicales en fase gaseosa, y el descubrimiento de aproximaciones exactas para hacer computacionalmente accesible lafísica de los fenómenos químicos. Los físicos químicos están buscando respuestas para preguntas como:

¿Se pueden probar experimentalmente las predicciones de la mecánica cuántica respecto a la...