化學輪廓

化學是一門自然科學,它用經驗和科學方法,尋找說明主導世界的規律,它研究非生命系統,有物理科學的性質。它也研究活有機體內,化學和化學過程的作用,因而也有生物科學的性質。化學輪廓給出化學的一個題目引導。

概述

化學輪廓(outline of chemistry)是化學的一個題目引導。

化學是研究原子和由元素組成的物質的科學。特別是它們的化學反應。但也包括研究在化學反應時,它們的性質,結構,成份,行為和變化。化學和原子以及原子間相互作用關係非常密切,尤其和化學鍵的性質關係密切。

內容

化學性質

化學是自然科學,它用經驗和科學方法,尋求說明主導世界的規律;它研究非生命系統,有物理科學的性質;它也研究活有機體內,化學和化學過程的作用,因而也有生物科學的性質。

化學分支

分析化學—分析材料去獲得對它們的化學成份和結構有了解。分析化學結合化學中標準化的實驗方法。這些方法除純理論化學外,所有化學分學科都能使用。

生物化學—研究生命有機體內發生化學性質,化學反應和化學相互作用。如醫學化學或神經化學哪樣,生物化學和有機化學是緊密相關的。生物化學也和分子生物及遺傳學有關。

無機化學—研究無機化合物的性質和反應。無機和有機學科間的差別不是絕對的,而彼此重疊。尤其在有機化學的重要次學科內。

材料化學—研究有用功能物質的製備,特性。研究領域日漸擴展,並從各類化學所得的知識用到材料方面。研究的基本系統包括凝聚態相(固體液體高分子)化學和不同相的界面。

神經化學—研究包括多肽,酯類,蛋白核酸傳送;它們相互作用以及它們在形成,維持和修正神經系統所起的作用。

核化學—研究次元子粒子如何聚在一起而合成核。現代換變(transmutation)是核化學的大成份。核素表示這領域內的重要結果和工具。

有機化學—研究有幾化合物的結構,性質,成分,機制和反應。任何以為基的化合物都稱為有機化合物。

物理化學—研究化學系統的物理和基本的基礎及過程。化學家尤其對這樣系統的能量和動力過程有興趣。研究的重要領域包括:化學熱力學,化學動力學,電化學,統計力學,光譜,和近期的天體化學。物理化學和分子化學有很大重疊。物理化學使用微積分推導方程。常涉及量子化學。物理化學和化學物理有明顯的區別,但也有很大重疊。

理論化學—統過基本理論(數學或物理)研究化學。特別是把量子力學用到化學,稱為量子化學。第二次世界大戰末,計算機的發展允許計算化學系統發展。它是套用和發展計算程式解決化學問題的藝術。理論化學和凝聚態物理及分子物理有大的重疊。

農業化學、天文化學(宇宙化學)、大氣化學、化學工程、化學生物學、化學信息科學、電化學、環境化學、飛秒化學(femtochemistry)、香料化學、流量化學(flow chemistry)、地球化學、綠色化學(green chemistry)、組織化學、化學歷史、氫化化學、免疫化學、海化學、材料科學、數學化學、機械化學、醫學化學、分子化學、分子力學、納米技術、自然產物化學、酒類研究學、有機金屬化學、石油化學、藥理學、光化學、物理有機化學、植物化學、高分子化學、放射化學、固態化學、聲化學、超分子化學、表面化學、合成化學、熱化學

物質

物質(質量、原子、元素、化合物)

性質和變化(外部性質、內部性質)

物理性質和變化(物理性質、物理變化、狀態變化(固態、液態、氣態、等離子態)

化學性質和變化(化學性質、化學反應和變化、反應、產品)

物質分類

混合物(均勻(純物質)、非均勻)

純物質(化合物、元素(金屬、非金屬、準金屬、惰性氣體)

原子

原子理論基礎

質量守恆定律、定比定律、多比定律(law of multiple proportions)

道爾頓原子理論,五個要點:

元素由極小的叫原子所組成

某一已知原子的大小,質量和其它性質相同,不同元素的原子的大小,質量,和其它性質也不同。

原子不能再分,產生和毀滅。

化學化合物由簡單整數比的不同原素結合而成。

化學反應中,原子只是結合,分離或重新排列。

現代原子理論

結構

原子

質子、中子、電子(陰極射線管、葡萄蛋糕模型)、原子核(蓋革·馬斯登實驗、核力、原子半徑)

原子序列

原子數、同位素(核素、質量數、原子質量、平均原子質量)

原子序列和質量

克分子量、亞佛加得羅常數、克分子質量

原子中電子排列(省略)

周期定律

周期表歷史

斯坦尼斯洛斯· 坎尼扎羅德米特里·捷列夫門(周期性)、亨利·摩斯利(周期定律)

周期表

周期表(組、周期性、方塊)

電子圖形和周期表

電子圖形和周期性質

原子半徑、周期趨向、組趨向離子、離子化、離子化能量、電子親和力、價電子、負電性

化學鍵

導言

離子鍵、共價鍵、非極共價鍵、化學極性、極-共價鍵

共價鍵和分子化合物

克分子、分子化合物、化學式、分子式、鍵長、鍵能量、八位位組定律、電子點表示法(electron dot notation)、劉易斯結構、結構式、單鍵、雙鍵、三鍵、多鍵、中介(resonance)

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