Jeg havde ikke meget kemi i skolen / college og bygger nu op igen min viden. Jeg studerer matematik parallelt og bygger op til beregning .
Jeg bemærkede, at de indledende kemibøger (selv på college-niveau) ikke bruger nogen beregning. Men mere avancerede bøger har tendens til at bruge calculus.
Kan nogen fortælle mig, hvilke kemiske områder der kræver (eller gøre brug af) calculus?
Kommentarer
- lineære kombinationer af atomorbitaler.
- Giv mig listen over områder, og jeg ' Kontrollerer dem, der gør det. Groft sagt: kvantekemi og fysisk kemi generelt – ja, meget; analytisk kemi – ikke så meget, uorganiske – kun sporadisk, organiske – næsten ingen. Men husk, der er faktisk ingen områder, alt er forbundet med alt andet.
- Helt ærligt, uden beregning har du ' ikke en solid grundforbindelse i at udføre kemi , fysik eller teknik. Fyrre år efter at have taget calculus bruger jeg den stadig og begreberne boret i at tage calculus dagligt.
- for at tilføje til andre svar, forstå enheder, fejl (f.eks. Standardafvigelse og hvordan man formerer sig), signifikant figurer, hvordan man tilpasser data (forstår mindste kvadrater) og forstår molekylær symmetri, alle disse er lige så vigtige i fysik kem som i organisk kemi.
- Kort sagt, i hvert tilfælde hvor en egenskab varierer glat når en anden gør det (så inden for alle kemiske områder). Nogle gange kan du undgå at bruge beregning (for eksempel i tilfælde med meget enkle lineære afhængigheder), men det vil indføre alvorlige begrænsninger.
Svar
Analytisk kemi: For at forudsige f.eks. $ \ ce {pH} $ for hvilke dele der vil sammensætte og også udlede statistikker deraf.
Elektrokemi: Nernst-Plank-ligningen er udfordrende . Men bare for at beregne koncentrationen af nogle ting ved at tage sig af forskellige slags reaktanter, afhængigt af hvad du gør, skal du være god i beregningen. Nyquist-plots er ikke rigtig vanskelige at bruge, men teorien for at få dem er ret kompleks (det er ikke en ordspil), hvis du ser på Nyquist-stabilitetskriterium .
Organometallisk kemi: For at beregne oxidationsgraden for et metal for eksempel eller en TOF (omdrejningsfrekvens) skal en TON det henviser også til katalyse .
Termodynamik: Du skal have gode færdigheder i matematik for at udføre termodynamik, også i masseoverførsel eller varmeoverførsel , alt hvad der er tæt på process chemis prøv , ifølge McCabe Thiele-modellen til destillation (for eksempel) er det ikke svært, men du har brug for det.
Kvantekemi: Her kommer det sværeste (som jeg kender det). Du skal være meget god i lineær algebra, være i stand til at løse differentialligninger, have nogle færdigheder i analyse til at beregne integraler osv.
Kinetik: Calculus er ikke rigtig hård, men nogle gange virkelig underlig. Har også nogle færdigheder i algebra, der kan hjælpe og være i stand til at løse differentialligninger.
Hvis du er kræsne, kan du finde andre dele af kemien, hvor kalkulation bruges, men de vigtigste er i dette indlæg, især kvantekemi og proceskemi.
Endelig afhænger det også af din uddannelses- eller erfaringsniveau, da det mest du vil studere på et højt niveau vil omfatte nogle gode færdigheder i beregning. Du ” Jeg bliver nødt til at være kritiker og også vide, hvad der er teorien bag en hypotese for at være i stand til at kontrollere, om det, softwaren fortæller dig, kan betragtes som sandt eller falsk.
Svar
For det første års college-kemi er den eneste beregning, hvis der er nogen på en bestemt skole, reaktionshastighedsligninger .
$ \ mathrm {d} [A] = -k [A] \ mathrm {d} t $; $ \ mathrm {d} [A] = -k [A ^ 2] \ mathrm {d} t $ for eksempel
Derefter tager du andet år organisk kemi; ingen beregning.
I det tredje år har termodynamik nogle multivariable beregninger (delderivater), og kvantemekanik har delvise differentialligninger.
Kommentarer
- Hvad med fysisk kemi?
- @Starlight fysisk kemi er termodynamik, statistisk mekanik og kvantekemi. Ja, det er ', hvor du bruger beregning.
Svar
Calculus er matematikens opdelings- og erobringsværktøj. Når et problem er for kompliceret til at løse, opdeler du det i håndterbare klumper og derefter rekombinerer de løste klumper.
I kemi er der to hovedområder for beregning.
Termodynamik: hovedsagelig inden for områderne statistisk mekanik (hvor du skal håndtere forståelse af et meget stort antal partikler) og reaktionshastigheder (hvor du skal håndtere konstant skiftende koncentrationer)
Kvantemekanik: Mange af de grundlæggende begreber udtrykkes som matematiske relationer, og forholdene er sådan, at de kræver beregning for at beregne.
Bemærk, at beregning bruges mest i de kemiske områder, der overlapper fysikken.