No tenía mucha química en la escuela ni en la universidad, y ahora estoy aumentando mis conocimientos nuevamente. Estoy estudiando matemáticas en paralelo, aumentando hasta el cálculo .
Me di cuenta de que los libros de introducción a la química (incluso a nivel universitario) no usan ningún cálculo. Sin embargo, los libros más avanzados tienden a usar cálculo.
¿Alguien puede decirme qué áreas de la química requieren (o hacen uso de) cálculo?
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Química analítica: Para predecir, por ejemplo, el $ \ ce {pH} $, para qué restos complejarán y también inferirán estadísticas de los mismos.
Electroquímica: La ecuación de Nernst-Plank es desafiante . Pero solo para calcular la concentración de algunas cosas, cuidando diferentes tipos de reactivos, dependiendo de lo que hagas necesitarás ser bueno en cálculo. Los diagramas de Nyquist no son realmente difíciles de usar pero la teoría para obtenerlos es bastante compleja (no es un juego de palabras) si observa el criterio de estabilidad de Nyquist .
Química organometálica: Para calcular el grado de oxidación de un metal, por ejemplo, o un TOF (frecuencia de rotación), una TON también se refiere a catálisis .
Termodinámica: Debes tener buenas habilidades en matemáticas para hacer termodinámica, también en transferencia de masa o transferencia de calor , todo lo que esté cerca de proceso químico pruebe , según el modelo de destilación de McCabe Thiele (por ejemplo), esto no es difícil, pero lo necesita.
Química cuántica: Aquí viene lo más difícil (como yo lo sé). Necesitas ser muy bueno en álgebra lineal, ser capaz de resolver ecuaciones diferenciales, tener algunas habilidades de análisis para calcular integrales, etc.
Cinética: El cálculo no es realmente difícil, pero algunas veces es realmente extraño. También tener algunas habilidades en álgebra puede ayudar y ser capaz de resolver ecuaciones diferenciales.
Si eres quisquilloso, puedes encontrar otras partes de la química en las que se usa el cálculo, pero las principales son en esta publicación, especialmente química cuántica y química de procesos.
Finalmente, también depende de su educación o nivel de experiencia, ya que lo máximo que estudiará en un nivel alto incluirá algunas buenas habilidades en cálculo. Necesitarás ser crítico y también saber cuál es la teoría detrás de una hipótesis para poder verificar si lo que te dice el software se puede considerar verdadero o falso.
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Para el primer año de química universitaria, el único cálculo, si hay alguno en una escuela en particular, serían las ecuaciones de velocidad de reacción .
$ \ mathrm {d} [A] = -k [A] \ mathrm {d} t $; $ \ mathrm {d} [A] = -k [A ^ 2] \ mathrm {d} t $ por ejemplo
Luego, en el segundo año estudias química orgánica; sin cálculo.
En el tercer año, la termodinámica tiene algunos cálculos multivariables (derivadas parciales) y la mecánica cuántica tiene ecuaciones diferenciales parciales.
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- ¿Qué pasa con la química física?
- @Starlight La química física es la termodinámica, la mecánica estadística y la química cuántica. Sí, ese ' s donde usas cálculo.
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El cálculo es la herramienta de dividir y conquistar de los matemáticos o científicos matemáticos. Cuando un problema es demasiado complicado de resolver, lo divide en partes manejables y luego vuelve a combinar las partes resueltas.
En química, hay dos áreas principales para el cálculo.
Termodinámica: principalmente en las áreas de mecánica estadística (donde debe lidiar con la comprensión de una gran cantidad de partículas) y velocidades de reacción (donde debe lidiar con concentraciones que cambian continuamente)
Mecánica cuántica: muchos de los aspectos fundamentales los conceptos se expresan como relaciones matemáticas, y las relaciones son tales que requieren cálculo para su cálculo.
Observe que el cálculo se usa más en las áreas de la química que se superponen con la física.