Nie miałem zbyt wiele chemii w szkole / na studiach, a teraz ponownie poszerzam swoją wiedzę. Równolegle uczę się matematyki, budując do rachunku różniczkowego .
Zauważyłem, że wstępne książki z chemii (nawet na poziomie collegeu) nie używają żadnego rachunku różniczkowego. Jednak bardziej zaawansowane książki zwykle używają rachunku różniczkowego.
Czy ktoś może mi powiedzieć, które dziedziny chemii wymagają (lub korzystają z) rachunku różniczkowego?
Komentarze
- liniowe kombinacje orbitali atomowych.
- Przynieś mi listę obszarów, a ja ' sprawdzę te, które to robią. Z grubsza mówiąc: chemia kwantowa i ogólnie chemia fizyczna – tak, bardzo; chemia analityczna – mało, nieorganiczna – tylko sporadycznie, organiczna – prawie żadna. Ale pamiętaj, że tak naprawdę nie ma obszarów, wszystko jest połączone ze wszystkim innym.
- Szczerze mówiąc, bez rachunku różniczkowego nie ' nie masz solidnych podstaw w robieniu chemii , fizyka czy inżynieria. Czterdzieści lat po zrobieniu rachunku różniczkowego nadal go używam i koncepcje wyćwiczone przy codziennym robieniu rachunku różniczkowego.
- aby dodać do innych odpowiedzi, zrozumieć jednostki, błędy (np. Odchylenie standardowe i sposób propagowania), istotne liczby, jak dopasowywać dane (rozumieć metodę najmniejszych kwadratów) i rozumieć symetrię molekularną, wszystko to jest tak samo ważne w chemii fizycznej, jak w chemii organicznej.
- Krótko mówiąc, w każdym przypadku, gdy właściwość zmienia się płynnie kiedy robi to inny (tak jest w każdej dziedzinie chemii). Czasami możesz uniknąć stosowania rachunku różniczkowego (na przykład w przypadkach z bardzo prostymi zależnościami liniowymi), ale narzuciłoby to poważne ograniczenia.
Odpowiedź
Chemia analityczna: Aby przewidzieć, na przykład $ \ ce {pH} $, dla które ugrupowania będą się komplikować, a także wnioskują o ich statystykach.
Elektrochemia: Równanie Nernsta-Planka jest trudne . Ale aby obliczyć stężenie niektórych rzeczy, dbając o różne rodzaje reagentów, w zależności od tego, co robisz, musisz być dobry w rachunku różniczkowym. Wykresy Nyquista nie są naprawdę trudne w użyciu, ale teoria ich uzyskania jest dość złożona (to nie jest gra słów), jeśli spojrzysz na Kryterium stabilności Nyquista .
Chemia metaloorganiczna: Aby obliczyć na przykład stopień utlenienia metalu lub TOF (częstotliwość przewracania), a TON odnosi się również do katalizy .
Termodynamika: Aby wykonywać termodynamikę, musisz mieć dobre umiejętności matematyczne, także w przenoszeniu masy lub wymiana ciepła , wszystko, co jest bliskie process chemis spróbuj , zgodnie z modelem destylacji McCabe Thiele (na przykład) nie jest to trudne, ale potrzebujesz.
Chemia kwantowa: Oto najtrudniejsza rzecz (taka, jaką znam). Musisz być bardzo dobry z algebry liniowej, umieć rozwiązywać równania różniczkowe, mieć pewne umiejętności analizy obliczania całek i tak dalej.
Kinetyka: Rachunek nie jest naprawdę trudny, ale czasami jest naprawdę dziwny. Posiadanie pewnych umiejętności algebry może pomóc i być w stanie rozwiązywać równania różniczkowe.
Jeśli jesteś wybredny, możesz znaleźć inne działy chemii, w których używa się rachunku różniczkowego, ale najważniejsze to w tym poście, zwłaszcza chemii kwantowej i chemii procesowej.
Wreszcie, zależy to również od twojego wykształcenia lub poziomu doświadczenia, ponieważ większość studiów na wysokim poziomie obejmuje pewne dobre umiejętności z rachunku różniczkowego. Muszę być krytykowany, a także wiedzieć, jaka jest teoria stojąca za hipotezą, aby móc zweryfikować, czy to, co mówi oprogramowanie, można uznać za prawdziwe, czy fałszywe.
Odpowiedź
Na pierwszym roku chemii w collegeu jedynym rachunkiem, jeśli istnieje w danej szkole, byłyby równania szybkości reakcji .
$ \ mathrm {d} [A] = -k [A] \ mathrm {d} t $; Na przykład $ \ mathrm {d} [A] = -k [A ^ 2] \ mathrm {d} t $
Następnie na drugim roku bierzesz chemię organiczną; bez rachunku różniczkowego.
Na trzecim roku termodynamika ma pewne rachunki wielu zmiennych (pochodne cząstkowe), a mechanika kwantowa ma cząstkowe równania różniczkowe.
Komentarze
- A co z chemią fizyczną?
- Chemia fizyczna @Starlight to termodynamika, mechanika statystyczna i chemia kwantowa. Tak, to ' jest tam, gdzie używasz rachunku różniczkowego.
Odpowiedź
Rachunek jest narzędziem służącym do dzielenia i zwyciężania przez matematyków lub matematyków. Gdy problem jest zbyt skomplikowany do rozwiązania, dzielisz go na łatwe do zarządzania kawałki, a następnie ponownie łączysz rozwiązane fragmenty.
W chemii istnieją dwa główne obszary rachunku różniczkowego.
Termodynamika: głównie w obszarach mechaniki statystycznej (gdzie musisz zająć się zrozumieniem bardzo dużej liczby cząstek) i szybkości reakcji (gdzie musisz radzić sobie ze stale zmieniającymi się stężeniami)
Mechanika kwantowa: wiele z podstawowych pojęcia są wyrażane jako zależności matematyczne, a związki wymagają rachunku różniczkowego do obliczenia.
Zauważ, że rachunek różniczkowy jest używany najczęściej w obszarach chemii, które pokrywają się z fizyką.