化学のどの領域が微積分を必要としますか?

学校や大学では化学があまりなかったので、今また知識を積み上げています。数学を並行して勉強し、微積分を積み上げています。 。

化学の入門書(大学レベルでも)が微積分を使用していないことに気づきました。ただし、より高度な本では微積分を使用する傾向があります。

化学のどの領域で微積分が必要(または使用)されているかを誰かに教えてもらえますか?

コメント

  • 原子軌道の線形結合。
  • 領域のリストを持ってきてください。'それらをチェックします。大まかに言えば、一般的な量子化学と物理化学-はい、非常に。分析化学-それほど多くはありませんが、無機物-散発的にのみ、有機物-ほとんどありません。ただし、実際には領域はなく、すべてが他のすべてに接続されていることを忘れないでください。
  • 率直に言って、微積分がなければ、化学を行う上で確固たる根拠がありません。' 、物理学、または工学。微積分をとってから40年経った今でも、微積分と日常的に微積分をとる際に掘り下げた概念を使用しています。
  • 他の回答に追加し、単位、エラー(標準偏差や伝播方法など)を理解するために、重要図、データの適合方法(最小二乗を理解)、分子対称性の理解など、これらはすべて、物理化学でも有機化学でも同じように重要です。
  • つまり、プロパティがスムーズに変化するすべての場合他の人がそうするとき(そう、化学のすべての分野で)。微積分の使用を回避できる場合もありますが(たとえば、線形依存関係が非常に単純な場合)、深刻な制限が課せられます。

回答

分析化学:たとえば、$ \ ce {pH} $を予測するにはどの部分が複雑になり、その統計も推測されます。

電気化学:ネルンストプランク方程式は挑戦的です。しかし、いくつかのものの濃度を計算するために、あなたが何をするかに応じて、さまざまな種類の反応物の世話をするだけで、微積分に優れている必要があります。ナイキストプロットは実際に使用するのは難しいことではありませんが、それらを取得する理論は非常に複雑です(それはパンではありません)ナイキスト安定基準を見ると。

有機金属化学:たとえば、金属の酸化度、またはTOF(ターンオーバー周波数)を計算するには、 TON 触媒作用も指します。

熱力学:熱力学を行うには、質量伝達または熱伝達プロセスケミスを試してください。たとえば、蒸留用のMcCabe Thieleモデルによると、これは難しいことではありませんが、必要です。

Quantum Chemistry:これが最も難しいことです(私が知っているように)。線形代数に非常に精通し、微分方程式を解くことができ、積分を計算するための分析のスキルを持っている必要があります。

キネティクス:微積分はそれほど難しくはありませんが、時々本当に奇妙です。また、代数のスキルがあれば、微分方程式を解くのに役立ちます。


気難しい場合は、微積分が使用される化学の他の部分を見つけることができますが、主なものは次のとおりです。この投稿では、特に量子化学とプロセス化学です。

最後に、高レベルで勉強するほとんどの場合、微積分の優れたスキルが含まれるため、教育や経験のレベルにも依存します。」ソフトウェアがあなたに言っていることが真か偽かを検証できるようにするには、批評家であり、仮説の背後にある理論が何であるかを知る必要があります。

回答

1年生の大学の化学の場合、特定の学校にある場合、唯一の微積分は反応速度式になります。 。

$ \ mathrm {d} [A] = -k [A] \ mathrm {d} t $; $ \ mathrm {d} [A] = -k [A ^ 2] \ mathrm {d} t $たとえば

次に、2年目に有機化学を学びます。微積分はありません。

3年目には、熱力学にはいくつかの多変数微積分(偏導関数)があり、量子力学には偏微分方程式があります。

コメント

  • 物理化学はどうですか?
  • @Starlight物理化学は、熱力学、統計力学、および量子化学です。はい、微積分を使用する'です。

回答

微積分は、数学者または数理科学者の除算と征服のツールです。 問題が複雑すぎて解決できない場合は、問題を管理可能なチャンクに分割してから、解決したチャンクを再結合します。

化学では、微積分には2つの主要な領域があります。

熱力学: 主に統計力学(非常に多数の粒子の理解に対処する必要がある)と反応速度(連続的に変化する濃度に対処する必要がある)の分野で

量子力学:基本的なものの多く 概念は数学的関係として表され、その関係は計算に微積分を必要とするようなものです。

微積分は物理学と重複する化学の分野で最も使用されていることに注意してください。

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