- 無機化学の基礎を形成する元素の化学的挙動は、量子力学、静電、統計熱力学の物理理論によって完全に説明できます。
- すべての化学結合 - イオン、共有、および金属 - は、原子と分子を一緒に保持する電気力の観点から記述できます。
量子理論と原子軌道
- 量子力学は、化学の現代研究において不可欠なツールであることが証明されており、原子の構造から分子の反応性まですべてを説明しています。
- 量子力学は、原子が互いに安定した結合を形成できる理由と、結合が物質の特性にどのように影響するかを説明しています。
- 量子力学は、無機化学の基礎である要素の周期的特性を理解するための理論的枠組みを提供しました。
固体と液体
- 固体物理学は、結晶構造や電気的および熱特性を含む固体の特性を調査します。
- 熱とエネルギーを扱う物理学の分岐である熱力学は、物理化学の重要な概念である融解や凍結などの相転移を研究するために使用されます。
熱力学
- 物理化学は、化学プロセスや反応を理解するために不可欠なエネルギー、エントロピー、自由エネルギーなどの熱力学の概念を中心に構築されています。
- 熱力学は、化学反応の平衡定数と、化学反応性を理解するために不可欠な分子の自由エネルギーを計算するために使用されます。
電気化学
- 電気化学は、電気エネルギーと化学反応の関係を扱う化学の分野です。バッテリー、燃料電池、電気めっきなどの地域で重要な用途があります。
- 電磁気と電気化学の法則は密接に関連しており、どちらも荷電粒子の動きに関係しています。
運動学と反応メカニズム
- 大規模システムの統計的挙動を扱う物理学の分岐である統計力学は、化学反応の速度論とメカニズムを理解するために使用できます。
- 化学反応の速度則は、反応物と生成物の統計力学から導き出すことができ、反応の活性化エネルギーは量子力学を使用して計算できます。
要するに、化学と物理学は、互いに絶えず構築し、通知する密接に相互接続された分野です。化学者は物理的原則に大きく依存して、原子レベルおよび分子レベルでの物質の挙動を理解して説明しますが、物理学者は化学現象の研究から貴重な洞察と応用を見つけます。
