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La fisicoquímica está particularmente interesada en los fenómenos de transferencia de energía, ya sea calórica o eléctrica, y por eso atiende a casi todos los casos de interacción energética de las moléculas de dos o más sustancias interactuando.
Aquí unos ejemplos:
Catálisis. Se llama así a los procesos mediante los cuales se incrementa la velocidad de una reacción química determinada a través de la participación de otra sustancia, ajena a la reacción original, que se denomina catalizador y que, al no participar en la reacción, mantiene su masa constante.
Transporte. Los fenómenos de transporte son aquellos que transmiten una cantidad de movimiento, energía y/o materia entre sustancias o actores involucrados, y que se estudian a partir de tres niveles distintos: microscópico, macroscópico y molecular, empleando para ello una perspectiva conjunta físico-química-matemática.
Intercambios iónicos. Se conoce así al proceso de trasmisión de átomos o moléculas cargadas eléctricamente (iones) entre dos sustancias conductoras de electricidad (electrolitos) o una de ellas y un complejo químico (enlaces de coordinación). Es también un fenómeno propiciado en procesos de purificación, separación o descontaminación de disoluciones iónicas.
Equilibrio químico. Este equilibro aparece cuando las sustancias involucradas en una reacción química reversible no presentan una concentración favorable a ninguno de los dos sentidos en que puede ocurrir el cambio químico (hacia adelante o revirtiéndose).
Disoluciones. Las disoluciones son mezclas homogéneas entre dos o más sustancias puras que reaccionan entre sí y se encuentran juntas en proporciones variables. Entre ellas se produce un nexo de tipo electroquímico que recompone los lazos atómicos de cada una, por lo que no pueden separarse sino mediante ciertos procesos fisicoquímicos.
Cristal líquido. Se llama cristal líquido a un estado muy particular de agregación de la materia, que responde tanto a las consideraciones físicas del estado sólido como del líquido simultáneamente. Resultan de particular interés para el estudio fisicoquímico de las fases.
Relajación de los polímeros. Se denomina así a un fenómeno en el que ciertos plásticos (y de allí su nombre) modifican su forma y estructura de cara a un esfuerzo sostenido que se les aplica, ordenando las cadenas de polímeros en la posición más energéticamente favorable, es decir, la que contenga menor entropía.
Saltos cuánticos. Un salto cuántico es el cambio de estado súbito y repentino de la materia, que ocurre a niveles atómicos y forma parte de los fenómenos explorados mediante la espectroscopia (química cuántica). Se trata, por ejemplo, del repentino estado de excitación de un electrón en un átomo al ser impactado con un fotón (luz).
Electrólisis. Mecanismo empleado para separar los elementos químicos dentro de un compuesto a partir de la introducción de electricidad, forzando a la captura y liberación de electrones en cada polo (cátodo y ánodo respectivamente), generando así procesos de reducción y oxidación a la vez.
Transferencias de energía. La fisicoquímica está particularmente interesada en los fenómenos de transferencia de energía, ya sea calórica o eléctrica, y por eso atiende a casi todos los casos de interacción energética de las moléculas de dos o más sustancias interactuando.