Non avevo molta chimica a scuola / alluniversità e ora sto migliorando di nuovo le mie conoscenze. Sto studiando matematica in parallelo, sviluppando il calcolo .
Ho notato che i libri introduttivi di chimica (anche a livello universitario) non usano alcun calcolo. Tuttavia, i libri più avanzati tendono a utilizzare il calcolo.
Qualcuno può dirmi quali aree della chimica richiedono (o fanno uso di) calcolo?
Commenti
- combinazioni lineari di orbitali atomici.
- Portami lelenco delle aree e io ' controllerò quelle che lo fanno. In parole povere: chimica quantistica e chimica fisica in generale – sì, molto; chimica analitica – non così tanto, inorganica – solo sporadicamente, organica – quasi nessuna. Ma ricorda, in realtà non ci sono aree, tutto è collegato a tutto il resto.
- Francamente, senza calcolo non ' hai una solida base nel fare chimica , fisica o ingegneria. Quarantanni dopo aver preso il calcolo, lo uso ancora ei concetti esercitati nel prendere il calcolo su base giornaliera.
- da aggiungere ad altre risposte, comprendere unità, errori (ad esempio deviazione standard e come propagare), significativo figure, come adattare i dati (capire i minimi quadrati) e comprendere la simmetria molecolare, tutti questi sono altrettanto importanti in chimica fisica come in chimica organica.
- In breve, in ogni caso in cui una proprietà varia senza problemi quando altri lo fanno (così, in ogni area della chimica). A volte puoi evitare di utilizzare il calcolo (ad esempio, nei casi con dipendenze lineari molto semplici), ma imporrebbero gravi restrizioni.
Risposta
Chimica analitica: per prevedere, ad esempio, $ \ ce {pH} $, per quali gruppi complicheranno e ne inferiranno anche statistiche.
Elettrochimica: Lequazione di Nernst-Plank è impegnativa . Ma solo per calcolare la concentrazione di alcune cose, avendo cura di diversi tipi di reagenti, a seconda di quello che fai dovrai essere bravo nel calcolo. I grafici di Nyquist non sono molto difficili da usare ma la teoria per ottenerli è piuttosto complessa (non è un gioco di parole) se prendi in considerazione il criterio di stabilità di Nyquist .
Chimica organometallica: per calcolare il grado di ossidazione di un metallo, ad esempio, o un TOF (frequenza di rotazione), un TON si riferisce anche a catalysis .
Termodinamica: Devi avere buone capacità in matematica per fare la termodinamica, anche nel trasferimento di massa o trasferimento di calore , tutto ciò che è vicino a processo chemis prova , come per il modello McCabe Thiele per la distillazione (ad esempio) non è difficile ma è necessario.
Chimica quantistica: Ecco la cosa più difficile (per come la conosco io). Devi essere molto bravo in algebra lineare, in grado di risolvere equazioni differenziali, avere alcune capacità di analisi per calcolare gli integrali e così via.
Cinetica: Il calcolo non è molto difficile, ma a volte è davvero strano. Avere anche alcune abilità in algebra può aiutare ed essere in grado di risolvere equazioni differenziali.
Se sei pignolo, potresti trovare altre parti della chimica in cui viene utilizzato il calcolo, ma le principali sono in questo post, in particolare chimica quantistica e chimica dei processi.
Infine, dipende anche dal tuo livello di istruzione o esperienza, poiché il massimo che studierai ad alto livello includerà alcune buone capacità di calcolo. Tu ” Dovrò essere critico e anche sapere qual è la teoria alla base di unipotesi per poter verificare se ciò che il software ti dice può essere considerato vero o falso.
Risposta
Per la chimica del primo anno al college lunico calcolo, se ce nè in una particolare scuola, sarebbero le equazioni della velocità di reazione .
$ \ mathrm {d} [A] = -k [A] \ mathrm {d} t $; $ \ mathrm {d} [A] = -k [A ^ 2] \ mathrm {d} t $ per esempio
Poi il secondo anno prendi la chimica organica; nessun calcolo.
Nel terzo anno, la termodinamica ha alcuni calcoli multivariabili (derivate parziali) e la meccanica quantistica ha equazioni alle derivate parziali.
Commenti
- E la chimica fisica?
- La chimica fisica di @Starlight è termodinamica, meccanica statistica e chimica quantistica. Sì, è lì che ' utilizzi il calcolo.
Risposta
Il calcolo è lo strumento divide et impera del matematico o scienziato matematico. Quando un problema è troppo complicato da risolvere, lo scomponi in parti gestibili e poi ricombini le parti risolte.
In chimica, ci sono due aree principali per il calcolo.
Termodinamica: principalmente nelle aree della meccanica statistica (dove è necessario affrontare la comprensione di un numero molto elevato di particelle) e delle velocità di reazione (dove è necessario affrontare concentrazioni che cambiano continuamente)
Meccanica quantistica: molti dei fondamentali i concetti sono espressi come relazioni matematiche e le relazioni sono tali da richiedere il calcolo del calcolo.
Si noti che il calcolo è utilizzato principalmente nelle aree della chimica che si sovrappongono alla fisica.