Chimie

La chimie est la la science concern??e avec la composition, la structure et les propri??t??s de la mati??re , ainsi que les changements qu'elle subit au cours des r??actions chimiques .

La chimie est l'??tude des interactions de substances chimiques avec l'autre et de l'??nergie

Chimie (?? partir de Keme ??gyptienne (chem), sens ??Terre??) est le scientifique concern?? avec la composition, la structure et les propri??t??s de la mati??re , ainsi que les changements qu'elle subit au cours des r??actions chimiques . Historiquement, la chimie moderne a ??volu?? ?? partir de l'alchimie apr??s la r??volution chimique (1773). La chimie est une science physique se rapportant aux ??tudes de divers atomes , mol??cules , cristaux et d'autres agr??gats de la mati??re si en isolation ou une combinaison, qui int??gre les concepts de l'??nergie et de l'entropie par rapport ?? la spontan??it?? des proc??d??s chimiques.

Disciplines dans la chimie sont traditionnellement group??es par le type de la mati??re ??tudi??e ou le genre d'??tude. Il se agit notamment de la chimie inorganique , l'??tude des inorganique mati??re; chimie organique , l'??tude de l' organique la mati??re; la biochimie , l'??tude de substances pr??sentes dans les organismes biologiques ; chimie physique, les ??nergies ??tudes li??es ?? des syst??mes chimiques aux ??chelles de macro, mol??culaires et submolecular; chimie analytique , l'analyse des ??chantillons mat??riels pour gagner une compr??hension de leur composition chimique et structure. Beaucoup de disciplines sp??cialis??es ont ??merg?? ces derni??res ann??es, par exemple, neurochimie l'??tude chimique du syst??me nerveux (voir les sous-disciplines ).

Vue d'ensemble

La chimie est l'??tude scientifique de l'interaction des des substances chimiques qui sont constitu??s d' atomes ou les composants subatomiques qui composent atomes: protons , ??lectrons et des neutrons . Atomes se combinent pour produire des mol??cules ou des cristaux . La chimie peut ??tre appel?? " la science centrale "parce qu'elle relie l'autre sciences naturelles, telles que l'astronomie , la physique , la science des mat??riaux , la biologie et la g??ologie .

La gen??se de la chimie peut ??tre attribu??e ?? certaines pratiques, connues sous le nom alchimie , qui avaient ??t?? pratiqu??es pour plusieurs mill??naires dans diverses parties du monde, notamment au Moyen-Orient.

La structure des objets que nous utilisons couramment et les propri??t??s de la mati??re dont nous interagissons avec souvent, sont une cons??quence des propri??t??s des substances chimiques et de leurs interactions. Par exemple, l'acier est dur que le fer parce que ses atomes sont li??s ensemble dans un plus rigide r??seau cristallin; le bois br??le ou subit rapide oxydation, car il peut r??agir spontan??ment avec l'oxyg??ne dans une r??action chimique au-dessus d'une certaine temp??rature ; sucre et le sel se dissolvent dans l'eau parce que leurs propri??t??s mol??culaires / ioniques sont telles que la dissolution est pr??f??r??e dans les conditions ambiantes.

Les transformations qui sont ??tudi??es dans la chimie sont le r??sultat de l'interaction, soit entre diff??rentes substances chimiques ou entre la mati??re et de l'??nergie . La chimie traditionnelle implique l'??tude des interactions entre substances dans une chimie laboratoire en utilisant diverses formes de verrerie de laboratoire.

Laboratoire, Institut de Biochimie, Universit?? de Cologne

Une r??action chimique est une transformation de certaines substances dans une ou plusieurs autres substances. Il peut ??tre repr??sent?? symboliquement par un ??quation chimique. Le nombre d'atomes de gauche et de droite de l'??quation pour une transformation chimique est le plus souvent ??gal. La nature des r??actions chimiques d'une substance peut subir et les changements d'??nergie qui peuvent l'accompagner sont contraints par certaines r??gles de base, appel??s lois chimiques.

??nergie et entropie consid??rations sont toujours important dans presque toutes les ??tudes chimiques. Les substances chimiques sont class??es en fonction de leur la structure, la phase ainsi que leur compositions chimiques. Ils peuvent ??tre analys??s en utilisant les outils de l'analyse chimique , par exemple spectroscopie et chromatographie .

La chimie est une partie int??grante de la la science ?? la fois au programme l'??cole secondaire ainsi que le niveau coll??gial t??t. A ces niveaux, il est souvent appel?? ??chimie g??n??rale?? qui est une introduction ?? une grande vari??t?? de concepts fondamentaux qui permettent ?? l'??tudiant d'acqu??rir des outils et des comp??tences utiles aux niveaux avanc??s, de sorte que la chimie est toujours ??tudi?? dans une de ses diff??rents sous- disciplines. Les scientifiques, engag??s dans l'industrie chimique la recherche sont connus comme chimistes. La plupart des chimistes se sp??cialisent dans un ou plusieurs sous-disciplines.

Histoire

La gen??se de la chimie peut ??tre trac??e au ph??nom??ne largement observ?? de combustion qui a conduit ?? la m??tallurgie - l'art et la science de minerais de traitement pour obtenir des m??taux (par exemple, la m??tallurgie dans l'Inde ancienne). L'avidit?? pour l'or a conduit ?? la d??couverte de son proc??d?? de purification, m??me si, les principes sous-jacents ne ont pas ??t?? bien compris - il a ??t?? pens?? pour ??tre une transformation plut??t que la purification. De nombreux chercheurs dans ces jours pensaient-il raisonnable de croire qu'il existe des moyens pour transformer (de base) des m??taux moins co??teux en or. Ce qui donna lieu ?? l'alchimie, et la recherche de la Pierre Philosophale, qui a ??t?? cens?? apporter une telle transformation par simple contact.

Certains consid??rent musulmans m??di??vaux pour ??tre les premiers chimistes, qui ont introduit pr??cise observation et contr??l??e l'exp??rimentation sur le terrain, et a d??couvert de nombreux substances chimiques. Les chimistes musulmans les plus influents ??taient Geber (d. 815), al-Kindi (d. 873), al-Razi (d. 925), et al-Biruni (d. 1048). Les travaux de Geber devenus plus largement connus en Europe ?? travers latine traductions par un pseudo-Geber au 14??me si??cle en Espagne , qui a ??galement ??crit certains de ses propres livres sous le nom de plume "Geber". La contribution de Alchimistes indiennes et m??tallurgistes dans le d??veloppement de la chimie ??tait ??galement tr??s importante.

L'??mergence de la chimie en Europe est principalement attribuable ?? l'incidence r??currente de la peste et fl??aux l?? pendant la dite ??ge Des T??n??bres. Ceci a donn?? lieu ?? un besoin de m??dicaments. On pensait qu'il existe une m??decine universelle appel??e ??lixir de vie qui peut gu??rir toutes les maladies, mais comme la pierre philosophale, il n'a jamais ??t?? trouv??.

Pour certains praticiens, l'alchimie ??tait une poursuite intellectuelle, au fil du temps, ils ont obtenu de mieux en mieux. Paracelse (1493-1541), par exemple, a rejet?? la th??orie 4 ??l??mentaire et avec seulement une vague compr??hension de ses produits chimiques et m??dicaments, form?? un hybride de l'alchimie et la science dans ce qui allait ??tre appel?? iatrochimie. De m??me, les influences des philosophes tels que Sir Francis Bacon (1561-1626) et Ren?? Descartes (1596-1650), qui a exig?? plus de rigueur en math??matiques et dans l'??limination des biais d'observations scientifiques, conduit ?? une r??volution scientifique. En chimie, cela a commenc?? avec Robert Boyle (1627-1691), qui est venu avec un ??quations connues sous le nom La loi de Boyle sur les caract??ristiques de l'??tat gazeux. Chimie vient en effet d'??ge o?? Antoine Lavoisier (1743-1794), a d??velopp?? la th??orie de Conservation de la masse en 1783; et le d??veloppement de la Th??orie atomique par John Dalton vers 1800. La loi de conservation de la masse a abouti ?? la reformulation de la chimie bas??e sur cette loi et la th??orie de l'oxyg??ne de la combustion, qui a ??t?? en grande partie bas??e sur les travaux de Lavoisier. Contributions fondamentales de Lavoisier ?? la chimie ??taient le r??sultat d'un effort conscient pour se adapter ?? toutes les exp??riences dans le cadre d'une th??orie unique. Il a ??tabli l'utilisation constante de l'??quilibre chimique, utilis?? l'oxyg??ne pour renverser le th??orie du phlogistique, et a d??velopp?? un nouveau syst??me de nomenclature chimique et a apport?? une contribution au syst??me m??trique moderne. Lavoisier a ??galement travaill?? pour traduire la langue archa??que et technique de la chimie en quelque chose qui pourrait ??tre facilement compris par les masses incultes largement, conduisant ?? un int??r??t accru du public en chimie. Tous ces progr??s de la chimie ont conduit ?? ce qui est habituellement appel?? le r??volution chimique. Les contributions de Lavoisier ont conduit ?? ce qu'on appelle maintenant la chimie moderne - de la chimie qui est ??tudi?? dans les institutions ??ducatives du monde entier. Ce est ?? cause de ces et d'autres contributions que Antoine Lavoisier est souvent c??l??br?? comme le " P??re de la chimie moderne ". La d??couverte ult??rieure de Friedrich W??hler que de nombreuses substances naturelles, compos??s organiques , peuvent en effet ??tre synth??tis??s dans une chimie laboratoire a ??galement aid?? la chimie moderne ?? maturit?? de son enfance.

Le d??couvertes des ??l??ments chimiques a une longue histoire depuis les jours de l'alchimie et a abouti ?? la cr??ation de la table p??riodique des ??l??ments chimiques par Dmitri Mendeleev (1834-1907) et plus tard de certaines d??couvertes des ??l??ments de synth??se.

??tymologie

Le mot vient de la chimie de l'??tude ant??rieure de l'alchimie, qui est essentiellement la qu??te pour faire de l'or ?? partir de mat??riaux de d??part terre. Quant ?? l'origine du mot "alchimie" la question est plus discutable; il peut certainement faire remonter aux Grecs, et certains, ?? la suite E. Wallis Budge, ont ??galement affirm?? ??gyptiens origines. Alchemy, g??n??ralement, d??rive de l'ancien alkemie fran??ais de l'arabe al-kimia - ??l'art de la transformation??. Les Arabes ont emprunt?? le mot ??Kimia" des Grecs quand ils ont conquis Alexandrie en l'an 642 AD. Un plan provisoire est le suivant:

1. Alchimie ??gyptienne [3000 BCE - 400 BCE], de formuler "??l??ment" th??ories d??but comme le Ogdoad.
2. L'alchimie grecque [332 BCE - 642 CE], le roi grec Alexandre le Grand conquiert l'Egypte et fonde Alexandrie, ayant la plus grande biblioth??que du monde, o?? des ??rudits et des sages se r??unissent pour ??tudier.
3. Alchimie Arabe [642 CE - 1200], les Arabes se emparent d'Alexandrie; Jabir est le chimiste principale
4. L'alchimie europ??enne [1300 - pr??sent], Pseudo-Geber se appuie sur la chimie Arabe
5. Chimie [1661], Boyle ??crit son texte de la chimie classique La Chymist Sceptique
6. Chimie [1787], Lavoisier ??crit ses ??l??ments classiques de la chimie
7. Chimie [1803], Dalton publie sa th??orie atomique

Ainsi, un alchimiste a ??t?? appel?? un ??chimiste?? dans le langage populaire, et plus tard le suffixe "-ry" a ??t?? ajout?? ?? ce pour d??crire l'art du chimiste que ??chimie??.

D??finitions

En r??trospective, la d??finition de la chimie semble changer invariablement par d??cennie, que de nouvelles d??couvertes et th??ories ajouter ?? la fonctionnalit?? de la science. Ci-dessous sont quelques-unes des d??finitions standard utilis??s par divers chimistes relev??es:

• Alchimie (330) - l'??tude de la composition des eaux, le mouvement, la croissance, incarnant, d??sincarnant, tirant les esprits de corps et lier les esprits au sein des organes ( Zosime).
• Chymistry (1661) - le sujet des principes mat??riels des organes Mixtes ( Boyle ).
• Chymistry (1663) - un art scientifique, par lequel on apprend ?? dissoudre les organes, et en tirer les diff??rentes substances sur leur composition, et comment les unir ?? nouveau, et d'exalter les ?? une plus grande perfection ( Glaser).
• Chimie (1730) - l'art de r??soudre mixte, compos?? ou organismes globaux dans leurs principes; et de composer ces organes de ces principes ( Stahl).
• Chimie (1837) - la science concern??e avec les lois et les effets des forces mol??culaires ( Dumas).
• Chimie (1947) - la science des substances: leur structure, leurs propri??t??s, et les r??actions qui les changent en d'autres substances ( Pauling ).
• Chimie (1998) - l'??tude de la mati??re et les changements qu'elle subit ( Chang).

Concepts de base

Plusieurs notions sont essentielles pour l'??tude de la chimie, certains d'entre eux sont:

Atome

Un atome est l'unit?? de base d'un ??l??ment. Ce est une collecte de la mati??re consistant en un noyau charg?? positivement (le noyau atomique ), qui contient des protons et des neutrons , et qui maintient un certain nombre d' ??lectrons pour ??quilibrer la charge positive dans le noyau. L'atome est aussi la plus petite entit?? qui peut ??tre envisag??e de conserver une partie de la les propri??t??s chimiques de l'??l??ment, tels que ??lectron??gativit??, potentiel d'ionisation, pr??f??r?? ??tat d'oxydation (s), nombre de coordination, et les types pr??f??r??s de liens pour former (par exemple, m??tallique , ionique , covalente).

??l??ment

Le concept d'??l??ment chimique est li??e ?? celle de la substance chimique. Un ??l??ment chimique est caract??ris?? par un nombre particulier de protons dans les noyaux de ses atomes. Ce nombre est connu sous le num??ro atomique de l'??l??ment. Par exemple, tous les atomes avec 6 protons dans leur noyau sont des atomes de l'??l??ment chimique carbone , et les atomes avec 92 protons dans leur noyau sont des atomes de l'??l??ment uranium . Cependant, plusieurs isotopes d'un ??l??ment, qui diff??rent les uns des autres dans le nombre de neutrons pr??sents dans le noyau, peuvent exister.

La pr??sentation la plus commode des ??l??ments chimiques est dans la table p??riodique des ??l??ments chimiques, qui regroupe des ??l??ments de num??ro atomique. Gr??ce ?? sa disposition ing??nieuse, groupes, ou des colonnes, et p??riodes, ou rang??es, d'??l??ments dans le tableau soit part plusieurs propri??t??s chimiques, ou de suivre une certaine tendance dans les caract??ristiques telles que rayon atomique, ??lectron??gativit??, etc. La liste des ??l??ments par nom , par le symbole, et par num??ro atomique sont ??galement disponibles.

Compos??

Un compos?? est une substance avec un rapport particulier des atomes de certains ??l??ments chimiques qui d??termine sa composition, et notamment une organisation qui d??termine les propri??t??s chimiques. Par exemple, l'eau est un compos?? contenant de l'hydrog??ne et de l'oxyg??ne dans un rapport de deux ?? un, avec de l'oxyg??ne entre les atomes d'hydrog??ne, et un angle de 104,5 ?? entre eux. Les compos??s sont form??s et une interconversion par des r??actions chimiques .

Substance

Une substance chimique est une sorte de mati??re avec une certaine composition et un ensemble de propri??t??s. Strictement parlant, un m??lange de compos??s, des ??l??ments ou des compos??s et des ??l??ments ne est pas une substance chimique, mais il peut ??tre appel?? un produit chimique. La plupart des substances que nous rencontrons dans notre vie quotidienne sont une sorte de m??lange, par exemple l'air , alliages, biomasse, etc.

Nomenclature des substances est un ??l??ment essentiel de la langue de la chimie. En g??n??ral, il se r??f??re ?? un syst??me de d??nomination des compos??s chimiques . Plus t??t dans l'histoire de substances chimiques ont ??t?? donn??s par leur nom d??couvreur, qui a souvent conduit ?? une certaine confusion et difficult??. Cependant, aujourd'hui, le syst??me IUPAC de nomenclature chimique permet aux chimistes de pr??ciser par des compos??s sp??cifiques de nom parmi l'infinie vari??t?? de produits chimiques possibles. La nomenclature standard des substances chimiques est fix?? par le Union internationale de chimie pure et appliqu??e (UICPA). Il existe des syst??mes bien d??finis en place pour nommer les esp??ces chimiques. compos??s organiques sont nomm??s selon le syst??me de nomenclature organique. compos??s inorganiques sont nomm??s selon le syst??me de nomenclature inorganique. En outre, le Chemical Abstracts Service a mis au point une m??thode ?? la substance indice chimique. Dans ce sch??ma, chaque substance chimique est identifiable par un certain nombre num??rique connu sous le nom Num??ro de registre CAS.

Mol??cule

Une mol??cule est la plus petite partie indivisible, ?? c??t?? d'un atome, d'un pur substance chimique qui a son ensemble unique de propri??t??s chimiques, ce est, de son potentiel de subir une certaine un ensemble de r??actions chimiques avec d'autres substances. Les mol??cules peuvent exister comme unit??s ??lectriquement neutres contrairement ions . Les mol??cules sont g??n??ralement un ensemble d'atomes li??s par des liaisons covalentes, telles que la structure est ??lectriquement neutre et tous les ??lectrons de valence sont jumel??s avec d'autres ??lectrons soit en obligations ou en paires libres.

Une structure mol??culaire repr??sente les liaisons et les positions relatives des atomes dans une mol??cule telle que celle en Paclitaxel montr?? ici

Une des caract??ristiques principale d'une mol??cule est sa g??om??trie souvent appel??e son structure. Bien que la structure des mol??cules atomiques diatomiques, triatomiques ou t??tra peut ??tre insignifiante, (lin??aires, angulaires pyramidale etc.) la structure des mol??cules polyatomiques, qui sont constitu??s de plus de six atomes (de plusieurs ??l??ments) peut ??tre cruciale pour sa nature chimique.

Taupe

Une mole est la quantit?? d'un substance qui contient autant d'entit??s ??l??mentaires (atomes, mol??cules ou ions) qu'il ya d'atomes dans 0,012 kilogramme (ou 12 g) de o?? les atomes de carbone 12 sont non li??s, au repos et en carbone-12, leur ??tat fondamental. Ce nombre est connu comme la constante d'Avogadro , et est d??termin?? de mani??re empirique. La valeur actuellement accept??e est 6.02214179 (30) ?? 10 ²³ mol ^-1 (2007 CODATA). Ce est un peu comme le terme " douzaine "en ce qu'elle est un nombre absolu (sans unit??) et peut d??crire tout type d'objet ??l??mentaire, m??me si l'utilisation de la taupe est g??n??ralement limit??e ?? la mesure de subatomique, atomique et mol??culaire structures.

Le nombre de moles d'une substance dans un litre d'une solution est connue sous son molarit??. Molarit?? est l'unit?? couramment utilis??e pour exprimer la concentration d'une solution en chimie physique.

Les ions et les sels

Un ion est une esp??ce charg??e, un atome ou une mol??cule, qui a perdu ou gagn?? un ou plusieurs ??lectrons. Charg?? positivement cations (par exemple sodium cations Na ⁺⁾ et charg??s n??gativement anions (par exemple, chlorure Cl ^-) peut former un r??seau cristallin de neutre des sels (par exemple chlorure de sodium NaCl). Des exemples de ions polyatomiques qui ne fractionnent au cours des r??actions acide-base sont l'hydroxyde (OH ^-) et phosphate (PO ₄ ^3-).

Les ions dans la phase gazeuse est souvent connu sous plasma .

Phase

En plus des propri??t??s chimiques sp??cifiques qui permettent de distinguer diff??rentes cat??gories de produits chimiques produits chimiques peuvent exister en plusieurs phases. Pour la plupart, les classifications chimiques sont ind??pendant de ces classifications de phase en vrac; Toutefois, certaines phases plus exotiques sont incompatibles avec certaines propri??t??s chimiques. Une phase est un ensemble des ??tats d'un syst??me chimique qui ont des propri??t??s structurelles similaires en vrac, sur une gamme de conditions, telles que la pression ou la temp??rature . Les propri??t??s physiques, telles que la densit?? et indice de r??fraction ont tendance ?? tomber dans les valeurs caract??ristiques de la phase. La phase de mati??re est d??finie par la transition de phase, qui est l'??nergie lorsque mis en prise ou hors du syst??me entre dans le r??arrangement de la structure du syst??me, au lieu de changer les conditions vrac.

Parfois, la distinction entre les phases peut ??tre continue au lieu d'avoir une fronti??re discr??te, dans ce cas, la mati??re est consid??r??e comme ??tant dans un ??tat supercritique. Quand trois ??tats r??pondent bas??es sur les conditions, il est connu en tant que point triple et puisque ce est invariant, ce est un moyen pratique de d??finir un ensemble de conditions.

Les exemples les plus connus de phases sont solides , liquides et gaz . De nombreuses substances pr??sentent plusieurs phases solides. Par exemple, il ya trois phases de solide fer (alpha, gamma et delta) qui varient en fonction de la temp??rature et de la pression. Une diff??rence principale entre les phases solides est la structure cristalline, ou d'un arrangement, des atomes. Phases moins famili??res incluent des plasmas , Condensats de Bose-Einstein et condensats fermioniques et la paramagn??tique et phases ferromagn??tiques magn??tiques des mat??riaux. Bien que la plupart des phases famili??res traitent les syst??mes tridimensionnels, il est ??galement possible de d??finir des analogues dans des syst??mes ?? deux dimensions, qui a re??u une attention pour sa pertinence ?? des syst??mes en biologie .

Liaison chimique

Electron atomique et orbitales mol??culaires

Une liaison chimique est un concept pour comprendre comment les atomes dans les mol??cules collent ensemble. Il peut ??tre visualis?? comme la ??quilibre multipolaire entre les charges positives dans les noyaux et les charges n??gatives oscillant autour d'eux. Plus qu'une simple attraction et de r??pulsion, les ??nergies et les distributions caract??risent la disponibilit?? d'un ??lectron ?? se lier ?? un autre atome. Ces potentiels cr??ent le les interactions qui maintient ensemble les atomes dans des mol??cules ou des cristaux . Dans de nombreux compos??s simples, Valence Bond Theory, le mod??le Valence Shell paires d'??lectrons R??pulsion ( VSEPR), et le concept de nombre d'oxydation peut ??tre utilis??e pour pr??dire la structure mol??culaire et la composition. De m??me, les th??ories de la physique classique peut ??tre utilis?? pour pr??dire de nombreuses structures ioniques. Avec des compos??s plus complexes, tels que complexes m??talliques, la th??orie de la liaison de valence ??choue et les approches alternatives, bas??e principalement sur les principes de la chimie quantique comme le th??orie des orbitales mol??culaires, sont n??cessaires. Voir le sch??ma ?? orbitales ??lectroniques.

R??action chimique

R??action chimique est un concept li?? ?? la transformation d'un substance chimique par son interaction avec un autre, ou comme cons??quence de son interaction avec certains forme d'??nergie. Une r??action chimique peut se produire naturellement ou men??e dans un laboratoire par les chimistes dans des r??cipients sp??cialement con??us qui sont souvent verrerie de laboratoire. Il peut en r??sulter la formation ou dissociation de mol??cules, ce est-mol??cules se briser afin de former deux ou plusieurs petites mol??cules, ou le r??arrangement des atomes dans ou ?? travers les mol??cules. Les r??actions chimiques impliquent g??n??ralement la fabrication ou la rupture des liaisons chimiques . L'oxydation, la r??duction, dissociation, acide-base neutralisation et mol??culaire r??arrangement sont quelques-uns des types couramment utilis??s de r??actions chimiques.

Une r??action chimique peut ??tre repr??sent?? symboliquement par un ??quation chimique. Alors que dans une r??action chimique non-nucl??aire le nombre et type d'atomes des deux c??t??s de l'??quation sont ??gaux, pour une r??action nucl??aire ce ne est vrai que pour les particules nucl??aires ?? savoir. protons et de neutrons.

La s??quence d'??tapes dans lesquelles la r??organisation des liaisons chimiques peut avoir lieu dans le cadre d'une r??action chimique est appel?? de son m??canisme. Une r??action chimique peut ??tre envisag?? de prendre place dans un certain nombre de mesures, dont chacun peut avoir une vitesse diff??rente. Beaucoup les interm??diaires de r??action ayant une stabilit?? variables peuvent donc ??tre envisag??es au cours d'une r??action. m??canismes de r??action sont propos??es pour expliquer la cin??tique et la composition relative de produit d'une r??action. Beaucoup physico-chimistes se sp??cialisent dans l'exploration et de proposer les m??canismes de diverses r??actions chimiques. Plusieurs r??gles empiriques, comme le R??gles Woodward-Hoffmann viennent souvent ?? port??e de main tout en proposant un m??canisme pour une r??action chimique.

Une d??finition plus stricte, ce est que "une r??action chimique est un processus qui aboutit ?? l'interconversion des esp??ces chimiques". Selon cette d??finition, une r??action chimique peut ??tre un r??action ??l??mentaire ou d'un r??action par ??tapes. Une mise en garde suppl??mentaire est effectu??e, en ce que cette d??finition inclut les cas o?? interconversion de conform??res est observable exp??rimentalement. Ces r??actions chimiques d??celables impliquent normalement des ensembles d'entit??s mol??culaires comme indiqu?? par cette d??finition, mais il est souvent conceptuellement commode d'utiliser le terme ??galement des changements impliquant des entit??s mol??culaires simples (ce est ?? dire '??v??nements chimiques microscopiques ??).

??nergie

Une r??action chimique se accompagne in??vitablement d'une augmenter ou diminution de l'??nergie des substances impliqu??es. De l'??nergie est transf??r??e entre les environs et les r??actifs de la r??action sous la forme de chaleur ou l??ger, les produits d'une r??action peuvent avoir plus ou moins d'??nergie que les r??actifs. Une r??action est dit ??tre exothermique si l'??tat final est inf??rieur sur l'??chelle d'??nergie que l'??tat initial; en cas de r??actions endothermiques la situation est autrement.

Les r??actions chimiques sont toujours pas possible ?? moins que les r??actifs surmontent une barri??re d'??nergie connu sous le nom d'??nergie d'activation . La vitesse d'une r??action chimique (?? une temp??rature donn??e T) est li??e ?? l'??nergie d'activation E, par le coefficient de la population de Boltzmann - Qui est la probabilit?? d'avoir de mol??cule ??nergie sup??rieure ou ??gale ?? E, ?? la temp??rature donn??e T. Cette d??pendance exponentielle de la vitesse de r??action la temp??rature est connue comme la ??quation d'Arrhenius. L'??nergie n??cessaire ?? une r??action chimique d'activation peut ??tre sous forme de chaleur, la lumi??re, l'??lectricit?? ou m??canique vigueur sous la forme de ultrasons.

Un concept connexe l'??nergie libre, qui incorpore aussi des consid??rations d'entropie, est un moyen tr??s utile pour pr??voir la possibilit?? d'une r??action et la d??termination de l'??tat d'??quilibre d'une r??action chimique, thermodynamique chimique. Une r??action ne est possible que si le changement total dans l' ??nergie libre de Gibbs est n??gatif, ; si elle est ??gale ?? z??ro, la r??action chimique est dit ??tre ?? l'??quilibre .

Il n'y a que les ??tats possibles limit??s d'??nergie pour les ??lectrons, les atomes et les mol??cules. Ceux-ci sont d??termin??s par les r??gles de la m??canique quantique , qui exigent quantification de l'??nergie d'un syst??me li??. Les atomes / mol??cules dans un ??tat d'??nergie plus ??lev??e sont dits ??tre excit??. Les mol??cules / atomes de la substance dans un ??tat d'??nergie excit?? sont souvent beaucoup plus r??active, qui se pr??te ?? des r??actions chimiques.

La phase d'une substance est invariablement d??termin??e par son ??nergie et de ses environs. Lorsque les forces intermol??culaires d'une substance sont telles que l'??nergie de l'environnement ne est pas suffisante pour les surmonter, il se produit dans une phase plus ordonn?? comme liquide ou solide comme ce est le cas avec de l'eau (H ₂ O), d'un liquide ?? la temp??rature ambiante car ses mol??cules sont li??es par des liaisons hydrog??ne. Alors que de l'hydrog??ne sulfur?? (H ₂ S) est un gaz ?? temp??rature ambiante et ?? la pression standard, en tant que ses mol??cules sont li??es par plus faible interactions dip??le-dip??le.

Le transfert d'??nergie d'une substance chimique avec une autre d??pend de la taille de l'??nergie quanta ??mis par une substance. Cependant, l'??nergie thermique est facilement transf??r?? ?? partir de presque ne importe quelle substance ?? l'autre principalement parce que les niveaux d'??nergie de vibration et de rotation dans une substance sont plac??s tr??s pr??s. Parce que les niveaux d'??nergie ??lectroniques ne sont pas ??troitement espac??es, le rayonnement ??lectromagn??tique ultraviolet ne est pas transf??r?? avec un ??gal bonheur, comme ce est ??galement le cas avec l'??nergie ??lectrique.

L'existence de niveaux d'??nergie caract??ristiques de diff??rents substances chimiques sont utiles pour leur identification par l'analyse de raies spectrales de diff??rents types de spectres souvent utilis??s en spectroscopie chimique par exemple IR, micro-ondes, RMN, ESR etc. Ce est utilis?? pour identifier la composition des objets distants - comme des ??toiles et des galaxies lointaines - en analysant leur rayonnement (voir spectroscopie ).

spectre d'??mission de fer

Le terme ??nergie chimique est souvent utilis?? pour indiquer le potentiel d'une substance chimique ?? subir une transformation par une r??action chimique ou transformer d'autres substances chimiques.

lois chimiques

Les r??actions chimiques sont r??gies par certaines lois, qui sont devenus des concepts fondamentaux de la chimie. Certains d'entre eux sont:

Sous-disciplines

Chimie est g??n??ralement divis?? en plusieurs grandes sous-disciplines. Il ya ??galement plusieurs grands domaines interdisciplinaires et plus sp??cialis??es de la chimie.

• Chimie analytique est l'analyse des ??chantillons mat??riels pour gagner une compr??hension de leur composition chimique et structure. Chimie analytique int??gre des m??thodes exp??rimentales normalis??es en chimie. Ces proc??d??s peuvent ??tre utilis??s dans toutes les sous-disciplines de la chimie, ?? l'exclusion chimie purement th??orique.

• Biochimie est l'??tude des produits chimiques , des r??actions chimiques et chimiques interactions qui ont lieu dans vivant organismes . Biochimie et chimie organique sont ??troitement li??s, comme dans chimie m??dicinale ou neurochimie. Biochemistry est ??galement associ??e ?? la biologie mol??culaire et la g??n??tique .

• Chimie inorganique est l'??tude des propri??t??s et des r??actions de compos??s inorganiques. La distinction entre les disciplines organiques et inorganiques ne est pas absolue et il ya beaucoup de chevauchement, surtout dans le sous-discipline de chimie organom??tallique.

• Chimie des mat??riaux est la pr??paration, la caract??risation et la compr??hension des substances avec une fonction utile. Le champ est une nouvelle largeur d'??tude dans les programmes d'??tudes sup??rieures, et il int??gre des ??l??ments de tous les domaines classiques de la chimie avec un accent sur les questions fondamentales qui sont uniques aux mat??riaux. Les syst??mes primaires de l'??tude incluent la chimie des phases condens??es (solides, liquides, polym??res) et les interfaces entre diff??rentes phases.

• Chimie nucl??aire est l'??tude de la fa??on dont les particules subatomiques viennent ensemble et font noyaux. Moderne La transmutation est une composante importante de la chimie nucl??aire et le table des nucl??ides est un r??sultat important et un outil pour ce domaine.

• La chimie organique est l'??tude de la structure, les propri??t??s, la composition, les m??canismes et les r??actions de compos??s organiques . Un compos?? organique est d??fini comme ne importe quel compos?? ?? base d'un squelette carbon??.

• Physico-chimie est l'??tude de la base physique et fondamentale des syst??mes et des processus chimiques. En particulier, l'??nerg??tique et la dynamique de ces syst??mes et processus sont d'int??r??t pour les chimistes physiques. Les domaines importants de l'??tude incluent thermodynamique chimique, la cin??tique chimique, ??lectrochimie, la m??canique statistique et la spectroscopie . Chimie physique a un grand chevauchement avec la physique mol??culaire . Chimie physique implique l'utilisation de calcul pour d??river les ??quations. Il est g??n??ralement associ??e ?? la chimie quantique et la chimie th??orique. Chimie physique est une discipline distincte de la physique chimique.

• Chimie th??orique est l'??tude de la chimie par le raisonnement th??orique fondamental (habituellement dans les math??matiques ou la physique ). En particulier, l'application de la m??canique quantique ?? la chimie se appelle la chimie quantique . Depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale , le d??veloppement des ordinateurs a permis un d??veloppement syst??matique de la chimie computationnelle , qui est l'art de d??velopper et d'appliquer programmes informatiques pour r??soudre les probl??mes chimiques. Chimie th??orique a le grand chevauchement avec (th??orique et exp??rimentale) physique de la mati??re condens??e et physique mol??culaire .

Autres domaines comprennent Astrochimie, La chimie atmosph??rique, Ing??nieur Chimiste, la biologie chimique, Chimio-informatique, ??lectrochimie, Chimie de l'environnement, D??bit chimie, G??ochimie, La chimie verte, Histoire de la chimie, la science des mat??riaux , La chimie math??matique, Chimie m??dicinale, Biologie Mol??culaire, La nanotechnologie, Oenologie, Chimie organom??tallique, P??trochimie, Pharmacologie , Photochimie, Phytochimie, La chimie des polym??res, La chimie du solide, Sonochemistry, La chimie supramol??culaire, La chimie de surface, Immunochimie et Thermochimie.

L'industrie chimique

Le industrie chimique repr??sente une activit?? ??conomique importante. Les 50 premiers producteurs mondiaux de produits chimiques en 2004 ont r??alis?? des ventes de 587 milliards de dollars am??ricains avec une marge de 8,1% de profits et Les d??penses de recherche et d??veloppement de 2,1% des ventes totales de produits chimiques.

Les associations professionnelles

• American Chemical Society
• Institut de chimie du Canada
• Chemical Society du P??rou
• Union internationale de chimie pure et appliqu??e
• Institut Royal Australian Chemical
• Royal Society of Chemistry
• Society of Chemical Industry
• Association mondiale des chimistes th??oriques et informatiques