Quimica

Elquimicaes elcientificoestudio del maga propiedad y comportamiento delmateria.Es unfisico cienciadentro del maganatural cienciaque ta estudia con el magaquimico elementoque ta compone con el materia y magaquimico compuestohecho de magaatomo,magamoleculay magaion:el de ellos composicion, estructura, maga propiedad, comportamiento y el maga cambio que ta sufri ellos durante el magareaccioncon otro magasustancia.Ademas ta trata el quimica con el naturaleza del magaquimico enlacena el maga compuesto químico.

Na el ambito del de suyo objeto, ta ocupa el quimica con un intermedio posicion entre elfisicay elbiologia.Tiene vez llamao ele elcentral cienciakay ta proporciona con un base para el comprension del maga basico y aplicao cientifico disciplina a un nivel fundamental. Por ejemplo, ta explica el quimica con maga aspecto del crecimiento del magaplanta(botanica), el formacion de magaigneo roca(geologia), paquemodo ta forma el atmosfericoozonoy paquemodo ta degrada el maga ambiental contaminante (ecologia), el maga propiedad del suelo na elLuna(cosmoquimica), paquemodo ta funciona el magamedicamento(farmacologia) y paquemodo recolecta con evidencia deDNAna el escena de uncrimen(forense ciencia).

Ya existi el quimica bajo maga diverso nombre desde el antigüedad. Ya evoluciona, y ta abarca ya el quimica con cuanto area de especializacion, o maga subdisciplina, que ta aumenta pa na numero y ta interrelaciona para crea con maga nuevo campo de interdisciplinario estudio. Ta servi el maga aplicacion de cuanto campo para maga economico fin na elquimico industria.

Etimologia

Ta surgi el palabraquimicade un modificacion durante elRenacimientodel palabraalquimia,que ya referi a un anterior conjunto de maga practica que ya abarca con maga elemento del quimica, elmetalurgia,elfilosofia,elastrologia,elastronomia,elmisticismoy elmedicina.Frecuentemente asociao el alquimia con el busqueda de converti con elplomou otro magabasico metalnaoro,masquen interesao tambien el maga alquimista na manada cuestion del moderno quimica.

Al de suyo vez ta remonta el moderno palabraalquimiaalarabepalabraal-kīmīā(الكیمیاء). Puede esto tene con magaegiptoorigen, kay derivaoal-kīmīādelantiguo griegoχημία, al de suyo vez derivao del palabraKemet,el antiguo nombre de Egipto na elegipcio idioma.Alternativamente, puedeal-kīmīāderiva de χημεία "(maga cosa) fundio junto".

Maga moderno principio

Laboratorio,Instituto de Bioquimica,Universidad de ColonianaAlemania.

El actual modelo del atomico estructura es el modelo delcuantico mecanica.Ta empeza el tradicional quimica por el estudio de magaelemental particula,magaatomo,magamolecula,magasustancia,magametal,magacristaly otro maga agregao delmateria.Estudiable el materia na cuatro magaestado—solido, liquido, gas y plasma— o aislao o combinao. El maga interaccion, magareacciony maga transformacion estudiao na el quimica son usualmente el resultao del maga interaccion entre el maga atomo, que ta conduci a maga reordenamiento del magaenlaceque ta mantene unio con el maga atomo. Estudiao tal maga comportamiento na unlaboratoriode quimica.

Ta utiliza estereotipadamente el laboratorio de quimica con cuanto forma dematerial de vidrio.Sin embargo hinde central el vidrio al quimica, y realizao sin ello un gran variedad de experimental (ademas de aplicao y/o industrial) quimica.

Maga solucion de maga sustancia na maga frasco de maga reactivo, incluio elhidroxido de amonioy elnitrico acido,iluminao na maga diferente color.

Unquimico reacciones un transformacion de algun maga sustancia na uno o mas maga diferente sustancia. El base de tal quimico transformacion es el reordenamiento del magaelectronna el maga quimico enlace entre el maga atomo.Simbolicamenterepresentable ele mediante unquimico ecuacion,con maga atomo como maga sujeto. Igual el numero de maga atomo al izquierda y al derecha na el ecuacion para un quimico transformacion. (Cuando desigual el numero de maga atomo a cualquiera lado, llamao el transformacion unnuclear reacciononuclear desintegracion.) Ta restringi cuanto basico regla, conocio como magaquimico ley,con el tipo de maga quimico reaccion que puede un sustancia sufri y el maga cambio de energia que puede acompaña con esto.

Invariablemente importante maga consideracion delenergiay elentropiana casi todo el maga quimico estudio. Clasificao el maga quimico sustancia na cuanto al de ellos magaestructuray maga fase, ansina como el de ellos maga quimico composicion. Analizable ellos mediante el maga herramienta delanalitico quimica,p.ej. elespectroscopiay elcromatografia.El magacientificoocupao con el quimico investigacion son magaquimico.Ta especializa el mayoria del maga quimica na uno o mas maga subdisciplina. Esencial cuanto concepto para el estudio del quimica; algun maga son:

Materia

Na el quimica, el materia es cualquiera cosa que ta tene coninvariante masa(ta tene ele conpeso) yvolumen(ta ocupa ele conespacio) y que compuesto de magaparticula.Tambien ta tene el maga material particula con invariante masa, masquen hinde ta tene todo el maga particula con masa, por ejemplo elfoton.Puede el materia queda un puroquimico sustanciao unmezclade maga sustancia.

Atomo

Un diagrama de un atomo basao na elatomico modelo de si Rutherford.

Elatomoel basico unidad del quimica. Ta consisti ele na un denso nucleo llamao elatomico nucleorodeao por un ocupao espacio por unnube de maga electron.Ta consisti el nucleo na maga positivamente cargao proton y maga hinde cargao neutron (colectivamente maganucleon) mientras que ta consisti el nube de magaelectronna maga negativamente cargao electron que ta orbita con el nucleo. Na un neutro atomo, ta equilibra el maga negativamente cargao electron con el positivo carga del maga proton. Denso el nucleo; el masa de un nucleon es aproximadamente 1.836 maga vez el de un electron, pero el radio de un atomo es aproximadamente 10.000 maga vez mayor que el del nucleo.

Tambien el atomo el mas chico previsible como retene con el magaquimico propiedaddel elemento, como elelectronegatividad,elpotencial de ionizacion,el maga preferioestado de oxidacion,elnumero de coordinaciony el maga tipo de maga preferio enlace para forma (p.ej.,metalico,ionico,covalente).

Elemento

Estandar forma delperiodico tablade maga quimico elemento. Ta representa el maga color con maga diferentebloquede maga elemento.

Un quimico elemento es un puro sustancia compuesto por un solo tipo de atomo, caracterizao por el de suyo particular numero de maga proton na el maga nucleo del de suyo maga atomo, conocio como elatomico numeroy representao por el simboloZ(por el alemanZahl"numero" ). Elmasico numeroes el suma del numero de maga proton y maga neutron na un nucleo. Masquen ay tene todo el maga nucleo, de todo el maga atomo, que ta pertenece a un elemento, con el mismo atomico numero, puede o hinde ellos tene con el mismo masico numero: conocio como magaisotopomaga atomo de un elemento que ta tene con maga diferente masico numero. Por ejemplo, todo el maga atomo con 6 maga proton na el de ellos maga nucleo son maga atomo del quimico elementocarbono,pero puede el maga atomo de carbono tene con maga masico numero de 12 o 13.

Ta queda el estandar presentacion del maga quimico elemento na elperiodico tabla,que ta ordena con el maga elemento por atomico numero. Arreglao el periodico tabla na magagrupo,o maga columna, y magaperiodo del periodico tabla,o maga fila. Util el periodico tabla para identifica con magaperiodico tendencia.

Compuesto

Dioxido de carbono(CO₂), un ejemplo de un quimico compuesto.

Un quimico compuesto es una puro quimico sustancia hecho por mas de un elemento. Ta tene el maga propiedad de un compuesto con poco similitud con el maga del maga elemento. Ta asigna elIUPACcon el normalizao nomenclatura de maga compuesto. Nombrao el magaorganico compuestosegun el sistema deorganico nomenclatura,y el magainorganico compuesto,segun el sistema deinorganico nomenclatura.Cuando ta tene un compuesto con mas de un componente, dividio este maga na dos maga clase, el maga electropositivo y electronegativo componente. Ademas, ya ingenia elChemical Abstracts Servicecon un metodo para indexa con maga quimico sustancia. Na este esquema identificable cada quimico sustancia por un nombre conocio como elnumero de registro CAS.

Molecula

Unmodelo de maga barra y maga esferadel molecula decafeina(C₈H₁₀N₄O₂)

Unmoleculaes el mas chico indivisible porcion de un puroquimico sustanciaque ta tene con el de suyo unico conjunto de maga quimico propiedad, es deci, el de suyo potencial para sufri con un cierto conjunto de maga quimico reaccion con otro maga sustancia. Sin embargo, ta funciona bien este definicion para maga sustancia compuesto de maga molecula lang, hinde verdadero para manada sustancia (mira mas abajo). Un tipico molecula un conjunto de maga atomo vinculao por magacovalente enlace,ansina que quimicamente neutro el estructura y emparejao todo el magaelectron de valenciacon otro maga electron, o na maga enlace o na magasolitario par.

Ansina, ta exist maga molecula como maga electricamente neutro unidad, hinde como maga ion. Al rompe con este regla (es deci, al dale al "molecula" un carga) tiene vez conocio el resultao como unmolecular iono un poliatomico ion. Sin embargo, usualmente ta requeri el discreto y separao naturaleza del molecular concepto que presente na bien separao forma lang el maga molecular ion, como na un dirigio haz na unvaciona unespectometro de maga masa.El maga cargao poliatomico coleccion dentro de maga solido (por ejemplo, maga comun ion desulfatoonitrato) generalmente hinde considerao como maga "ion" na el quimica. Ta contene algun maga molecula con uno o mas maga desapareao electron, creando con magaradical.Comparativamente reactivo el mayoria del maga radical, pero tiene vez estable algun maga, como eloxido de nitrogeno(II).

Unestructural formulana 2D de un molecula debenceno(C₆H₆)

Compuesto el maga "inerte" onoble gas(helio,neon,argon,cripton,xenonyradon) de maga solitario atomo como el de ellos mas chico discreto unidad, pero ta consisti el maga otro aislao quimico elemento na maga molecula o maga red de maga atomo unio entre sí de algun modo. Entre el maga identificable molecula ta queda maga familiar sustancia como elagua,elairey manadaorganico compuestocomo elalcohol,elazucar,elgasolinay el maga diversofarmaceutico producto.

Sin embargo, hinde ta consisti todo el maga sustancia o maga quimico compuesto na maga discreto molecula, y gayot el mayoria del maga solido sustancia, que ta compone con el solido corteza, el manto y el nucleo del Tierra, son quimico compuesto sin maga molecula. Organizao este otro maga tipo de maga sustancia, como el magaionico compuestoy el magasolido de red,de tal manera que ta carece del existencia de maga identificable moleculaper se.Por lo contrario, discutio este maga sustancia na maga termino de magaunidad de formulao magacelda unidadcomo el más pequeña repetitivo estructura dentro del sustancia. Maga ejemplo de tal maga sustancia son el maga mineral sal (como elcomun sal), maga solido como elcarbonoy eldiamante,maga metal y maga familiarmineraldesíliceysilicatocomo elcuarzoy elgranito.

Uno del maga principal caracteristica de un molecula es el de suyogeometria,o bien el de suyoestructura.Tiene vez trivial el estructura del maga diatomico, triatomico o tetraatomico molecula (lineal, angular, piramidal, etc.), masquen puede el estructura del maga poliatomico molecula—constituio por mas de seis maga atomo (de cuanto elemento)— queda crucial para el de suyo quimico naturaleza.

Sustancia y mezcla

Maga ejemplo de maga puro quimico sustancia. De izquierda a derecha: el maga elementoestaño(Sn) yazufre(S),diamante(unalotropodecarbono),sacarosa(puro azucar) ycloruro de sodio(sal) ybicarbonato de sodio(bicarbonato de soda), ambo maga ionico compuesto.

Un quimico sustancia es un tipo de materia con un definio composicion y conjunto de maga propiedad. Un mezcla es un coleccion de maga sustancia. Maga ejemplo de maga mezcla son elairey magaaleacion.

Mol

El mol es ununidad de medidaque ta denota con uncantidad de sustancia(también llamao quimico cantidad). Definio un mol como exactamente6.02214076×10²³maga particula (magaatomo,magamolecula,magaiono magaelectron), donde elnumero de maga particularpor mol es elconstante de si Avogadro.Elmolaridades el cantidad de un sustancia determinao por volumen dedisolucion,y comunmente reportao na mol/dm³.

Fase

Diagrama mostrando con el maga relacion entre el maga fase y el maga termino utilizao para describi con el maga cambio de fase.

Ademas del maga especifico quimico propiedad que ta distingui con el maga quimico diferente clasificacion, puede el maga quimico existi na cuanto fase. Na manada situacion, hinde ta depende el maga quimico clasificacion de este maga clasificacion de maga fase a granel. Sin embargo, incompatible algun maga mas exotico fase con algun maga quimico propiedad. Unfasees un conjunto de maga estado de un quimico sistema que ta tene con maga similar estructural propiedad a granel, na un rango de maga condicion, como elpresiono eltemperatura.

Hay un tendencia a que ta cae maga fisico propiedad, como eldensidado elindice de refraccion,dentro del maga valor caracteristico del fase. Ta defini eltransicion de fasecon el fase de materia, y ta ocurri tal transicion cuando ta reorganiza energia (introducio na, o tomado de, el sistema) con el estructura del sistema, a cambio de cambia con el maga condicion a granel.

Tiene vez puede continuo el distincion entre maga fase, a cambio de un discreto limite. Na tal caso, ta queda el materia na unsupercriticoestado. Cuando tres estados ta reuni basao na el maga condicion, conocio esto como un triple punto. Kay invariante este punto, ele un conveniente modo de defini con un conjunto de maga condicion.

El maga mas conocio ejemplo de maga fase son magasolido,magaliquidoy magagas.Ta exhibi manada sustancia con multiple solido fase. Por ejemplo, hay tres maga fase de solidohierro(alfa, gamma y delta) que ta varia na funcion del temperatura y el presion. Un principal diferencia entre el maga solido fase es elcristalino estructura,o disposicion, del maga atomo. Otro fase comunmente incuntrao na el quimica es elacuosofase, el estado de maga sustancia disuelto na unacuoso disolucion,es deci,agua.

Ta inclui maga menos familiar fase con magaplasma,magacondensao de si Bose–Einsteiny magafermionico condensao,ademas del magaparamagneticoyferromagneticopropiedad de magamagneticomaterial. Masquen ta trata el mayoria del maga familiar fase con maga tridimensional sistema, tambien posible defini con maga analogo na maga bidimensional sistema, cosa ya recibi con atencion por el de suyo relevancia para el maga sistema na elbiologia.

Enlace

Una animación del proceso de ionico enlace entresodio(Na) ycloro(Cl) para forma concloruro de sodio,o comun sal de mesa. Ta involucra el ionico enlace con un atomo tomando con maga electron de valencia de otro atomo (a diferencia del intercambio que ta ocurri na el covalente enlace).

Na maga quimico termino, hay magaenlaceentre maga atomo que ta asocia na magamoleculao magacristal.Visualizable un quimico enlace como el ]]multipolar desarrollo|multipolar]] equilibrio entre el maga positivo carga del maga nucleo y el maga negativo carga oscilando al de suyo alrededor. Mas que simple atraccion y repulsion, ta caracteriza el maga energia y maga distribucion con el disponibilidad de un electrón para uni a otro atomo.

El quimico enlace baka uncovalente enlace,unionico enlace,unenlace de hidrogenoo un simple producto delfuerza de si Van der Waals.Atribuible cada tipo de enlace a algun potencial. Ta crea tal maga potencial con el maga interaccion que ta enlaza con maga atomo na maga molecula o maga cristal. Na manada simple compuesto, explicable el molecular estructura y composicion por tal maga concepto como elteoria del enlace de valencia(TEV), el modeloTRePEVy elnumero de oxidacion.

Ta forma un ionico enlace cuando ta perde un metal con uno o mas del de suyo maga electrone, quedando un positivamente cargaocation,y ta gana un hinde metal con este maga electron, quedando un negativamente cargaoanion.Atraio ansina el dos maga ion cargao de opuesto modo, y el ionico enlace es el electrostatico fuerza de atraccion entre ellos. Por ejemplo, ta perde elsodio(Na), un metal, con un electron para queda un cation Na⁺mientras que ta gana elcloro,un hinde metal, con este electron para queda un anion Cl⁻.Ta enlaza el electrostatico atraccion con este dos ion, formando ansina con el compuestocloruro de sodio,o comun sal de mesa.

Na el molecula demetano(CH₄), ta comparti el atomo de carbono con un par de maga electron de valencia con cada uno del cuatro maga atomos de hidrogeno. Ansina, satisfecho el regla del octeto para el maga C-atomo (ta tene ele con ocho maga electron na el de suyo capa de valencia) y satisfecho el regla del duo para el maga H-atomo (ta tene ellos con dos maga electron na el de ellos maga capa de valencia).

Na un covalente enlace, ta comparti dos maga atomo con uno o mas maga par de magaelectron de valencia:llamao unmoleculael resultante electricamente neutro grupo de maga enlazao atomo. Ay comparti el maga atomo con maga electron de valencia de tal manera que ta cree con un electrenico configuracion denoble gas(ocho maga electron na el de suyo mas externo capa) para cada atomo. Ta segui un atomo con elregla del octetosi ta tene este atomo con un tendencia de combina de tal manera que ta tene cada uno con ocho maga electron na el de suyo capa de valencia. Sin embargo, ta necesita algun maga elemento (comohidrogenoylitio) con dos maga electron lang na el de ellos mas exterior capa para logra con este estable configuracion; ta segui tal maga atomo con elregla del duo,y de este modo ta logra ellos con el electronico configuracion del noble gashelio,que ta tene con dos maga electron na el de suyo exterior capa.

Similarmente, usable maga teoria delclasico fisicapara predeci con manada ionico estructura. Para maga mas complicao compuesto, como magametalico complejo,menos aplicable el teoria de maga enlace de valencia y generalmente usao maga alternativo enfoque, como el teoria de magamolecular orbital.

Energia

Na el contexto del quimica, el energia un atributo de un sustancia como consecuencia del de suyo atomico, molecular o agregao estructura. Kay ta acompaña un cambio (na uno o mas de este maga tipo de maga estructura) con un quimico transformacion, invariablemente ta acompaña un aumento o disminucion (del energia del maga implicao sustancia) con tal transformacion. Hay un transferencia de parte de este energia entre el entorno y el magareactantedel reaccion na forma decaloroluz,ansina que puede el maga producto de un reaccion con mas o menos energia que el maga reactante.

Exergonicoun reaccion si mas bajo el final estado na el escala de energia que el inicial estado; na el caso del magaendergonico reaccion,el situacion es el inverso.Exotermicoun reaccion si ta libera con calor al entorno; na el caso del magaendotermico reaccion,ta absorbe el reaccion con calor del entorno.

Invariablemente imposible el maga quimico reaccion a menos que ta supera el maga reactivo con un barrera de energia conocio como elenergia de activacion.Relacionao elvelocidadde un quimico reaccion (a un temperatura T) al energia de activacion E, por elfactor de si Boltzmann$e^{-E/kT}$,es deci, el probabilidad de que ta tene un molecula con energia mayor o igual que E al temperatura T. Este exponencial dependencia, de un velocidad de reaccion, del temperatura, es elecuacion de si Arrhenius.Puede el energia de activacion, necesario para el ocurrencia de un quimico reaccion, toma con el forma de calor, luz,electricidado mecanicofuerzana el forma deultrasonido.

Un relacionao concepto es el delibre energia,que tambien ta incorpora con maga consideracion deentropia.Na elquimico termodinamica,muy util tal concepto para predeci con el viabilidad de un reaccion y determina con el estado de equilibrio de un quimico reaccion. Viable un reaccion si negativo el total cambio na elenergia de si Gibbs,$\Delta G\leq 0\,$;si igual a cero este energia, ta deci kita que ta queda el reaccion aquimico equilibrio.

Ta existi maga limitao posible estado de energia para maga electron, maga atomo y maga molecula. Ta determina con ellos el maga regla delcuantico mecanica,que ta requeri con el cuantificacion del energia de un cerrao sistema. Excitao el maga atomo o maga molecula na un estado de mayor energia. Na manada situacion, mucho mas reactivo este maga atomo o maga molecula, es deci, mas susceptible al maga quimico reaccion.

Invariablemente ta determina el energia de un sustancia, y el energia del entorno, con el fase de este sustancia. Cuando el maga intermolecular fuerza de un sustancia son tal que insuficiente el energia del entorno para supera con ellos, producio un mas ordenao fase como un liquido o un solido. Un ejemplo es el caso del agua (H₂O), un liquido a ambiente temperatura, kay enlazao el de suyo maga molecula por magaenlace de hidrogeno.Por otro lado, elsulfhidrico acidoes un gas a ambiente temperatura y estandar presion, kay enlazao el de suyo maga molecula por maga mas debilatraccion dipolo-dipolo.

Ta depende el transferencia de energia, de un quimico sustancia a otro, del tamaño del magacuantode energia emitio por un sustancia. Sin embargo, na manada situacion, ta muda el energia de calor mas facilmente de casi cualquier sustancia a otro, kay ta tene el magafonon(responsable del maga nivel de vibracional y rotacional energia na un sustancia) con mucho menos energia que el magafotoninvocao para el electronico transferencia de energia. Ansina, mas cercanamente espaciao el maga nivel de vibracional y rotacional energia que el maga nivel de electronico energia, mucho mas facil el transferencia de calor entre maga sustancia, na relacion con el luz u otro maga forma de electronico energia. Por ejemplo, hinde transferio el ultravioleta electromagnetico radiacion con tanto eficacia de un sustancia a otro como el termico o electrico energia.

Util el existencia de maga nivel de caracteristico energia, para maga diferentequimico sustancia,para el de ellos identificacion por el analisis de magaespectral linea.Frecuentemente utilizao maga diferente tipo de maga espectro na el quimicoespectroscopia,p.ej. elIR,elmaga microonda,elNMR,elEPR,etc. Tambien utilizao el espectroscopia para identifica con el composicion de maga remoto objeto —como maga estrella y maga distante galaxia— mediante el analisis del de ellos maga espectro de radiacion.

Espectro de emision dehierro.

Frecuentemente usao el terminoquimico energiapara indica con el potencial de un quimico sustancia para sufri con un transformacion a traves de un quimico reaccion o para transforma con otro maga quimico sustancia.

Reaccion

Durante maga quimico reaccion, ta rompe y ta forma maga enlace entre maga atomo, que ta dale como resultao con maga diferente sustancia con maga diferente propiedad. Na un alto horno, ta reacciona eloxido de hierro,uncompuesto,conmonoxido de carbonopara forma conhierro,uno del magaquimico elemento,ydioxido de carbono.

Cuando ta sufri un quimico sustancia con un transformacion como resultao del de suyo interaccion con otro sustancia o con energia, ta deci kita que ya ocurri un quimico reaccion. Poreso unquimico reaccionun concepto relacionao con el "reaccion" de un sustancia cuando ta entra este na estrecho contacto con otro, o como mezcla o como solucion, o como exposicion a algun forma de energia, o ambo maga. Ta dale lugar a un cierto intercambio de energia entre el maga constituyente del reaccion, ansina como con el entorno del sistema, que baka maga diseñao recipiente, a menudomaterial de vidrio.

Puede el maga quimico reaccion lleva al formacion odisociacionde maga molecula, es deci, el ruptura de maga molecula para forma con dos o mas maga molecula o para reorden con maga atomo dentro o a traves de maga molecula. Generalmente ta implica el maga quimico reaccion con el formacion o ruptura de maga quimico enlace. Eloxidacion, el reduccion,eldisociacion,elneutralizacionacido-base y el magareaccion de transposicionson algun maga ejemplo de maga comun quimico reaccion.

Simbolicamenterepresentable un quimico reaccion mediante unquimico ecuacion.Masquen na un hinde nuclear reaccion igual el nimero y el tipo de maga atomo na ambo maga lado del ecuacion, para un nuclear reaccion verdadero este para el maga nuclear particula lang, i.e. maga proton y maga neutron.

El secuencia de maga paso, donde puede el reorganizacion del maga quimico enlace ocurri durante un quimico reaccion, es el de suyomecanismo de reaccion.Visualizable ansina manadaintermedio de reaccioncon variable estabilidad durante un reaccion. Propuesto maga mecanismo de reaccion para explica con elcineticay el relativo mezcla de maga producto de un reaccion. Ta especializa manada fisicoquimicona explora y propone con el maga mecanismo de maga diverso quimico reaccion. Util cuanto empirico regla, como elmaga regla de si Woodward–Hoffmann,al propone con un mecanismo para un quimico reaccion.

Segun el libro de oro delIUPAC,un quimico reaccion es "un proceso que ta dale lugar al interconversion de maga quimico especie.".Na consecuencia, un quimico reaccion baka unelemental reacciono unreaccion na maga etapa.Hay que pone con un adicional advertencia, kay ta inclui este definicion con maga caso donde experimentalmente observable elconformacional isomeria.Normalmente ta involucra tal maga detectable quimico reaccion con maga conjunto de maga molecular entidad como indicao na este definicion, pero na manada situacion, conceptualmente conveniente el uso de este termino para referi a maga cambio que ta involucra con maga individual molecular entidad (es deci, maga «microscopico quimico evento»).

Maga ion y maga sal

El estructura del cristalino red decloruro de potasio(KCl), un sal formao por el atraccion de maga cation K⁺y maga anion Cl⁻.Cero el total carga del ionico compuesto.

Un ion es un cargao especie, un atomo o un molecula, que ya perde o ya gana con uno o mas maga electron. Cuando ta perde un atomo con un electron y, por lo tanto, ta tene con mas maga proton que maga electron, el atomo un positivamente cargao ion ocation.Cuando ta gana un atomo con un electron y, por lo tanto, ta tene con mas maga electron que maga proton, el atomo un negativamente cargao ion oanion.Puede el maga cation y maga anion forma con un cristalino red de maga neutrosal,como el maga ion Na⁺y Cl⁻formando con elcloruro de sodio,o NaCl. Maga ejemplo de magapoliatomico ionque hinde ta separa durante magareaccion acido–basesonhidroxido(OH⁻) yfosfato(PO₄³⁻).

Compuesto unplasmade gaseoso materia completamente ionizao, usualmente mediante maga alto temperatura.

Acidez y basicidad

Ta existi elbromuro de hidrogenona el fase de gas como un diatomico molecula.

Clasificable un tipico sustancia como unacidoo unbase.Hay cuanto teoria para explica con el comportamiento acido–base. El mas simple elteoria de si Arrhenius,que ta declara que un acido es un sustancia que ta produci con maga ion dehidroniocuando disuelto na agua, y una base es aquella que ta produci con maga ion dehidroxidocuando disuelto na agua. Segun elteoria acido–base de si Brønsted–Lowry,un acido es un sustancia que ta dona con un positivoiondehidrogenona un quimico reaccion, y por extension, un base es el sustancia que ta recibi con aquel ion de hidrogeno.

Un tercero comun teoria es elteoria acido–base de si Lewis,basao na el formacion de maga nuevo quimico enlace. Ta explica el teoria de si Lewis que un acido es un sustancia capaz de acepta con un par de maga electron de otro sustancia durante el proceso de formacion de maga enlace, mientras que un base es un sustancia capaz de proporciona con un par de maga electron para forma con un nuevo enlace. Hay cuanto otro manera de clasifica con un sustancia como un acido o un base, como evidente na el historia de este concepto.

Hay dos maga comun metodo para medi con el fuerza de un acido. Un medida, basao na el definicion de si Arrhenius del acidez, espH,un medida del concentracion de maga ion de hidronio na un solucion, expresao na un negativologaritmicoescala. Ansina, ta indica un bajo pH con un alto concentracion de maga ion de hidronio, es deci, mas acidez. El otro medida, basao na el definicion de si Brønsted–Lowry, es elconstante de acido disociacion(K_a), que ta medi con el relativo capacidad de un sustancia para actua como acido segun el definicion de un acido de si Brønsted–Lowry. Es deci, el maga sustancia con un mas alto K_amas propenso a dona con maga ion de hidrogeno na maga reaccion quimico que aquel maga con maga menor valor de K_a.

Redox

Ta inclui el maga reaccion de redox (reduccion–oxidacion) con todo el magaquimico reacciondonde ta cambia el maga atomo con el de suyoestado de oxidacion,o por el obtencion de maga electron (reduccion) o por el perdida de maga electron (oxidacion). Ta deci kita que oxidativo el maga sustancia capaz de oxida con otro sustancia, y conocio tal maga sustancia como magaoxidante.Similarmente, reductivo el maga sustancia capaz de reduci con otro sustancia, y conocio tal maga sustancia como magareductor agente.

Ta transferi un reductor agente con maga electron a otro sustancia y, por lo tanto, ta queda oxidao ele mismo. Y kay ta "dona" ele con maga electron, tambien conocio ele como undonante de maga electron.Propiamente dicho, ta referi el oxidacion y el reduccion a un cambio na el numero de oxidacion, y posible que nunca ta ocurri un real transferencia de maga electron. Ansina, un mejor definicion del oxidacion es un aumento delnumero de oxidacion,y el reduccion, un dismunicion del numero de oxidacion.

Equilibrio

Masquen ampliamente utilizao na todo el maga ciencia el concepto delequilibrio,na el contexto del quimica, ta surgi elequilibriocuandoquiera posible cuanto estado diferente del quimico composicion, por ejemplo, na un mezcla de cuanto quimico compuesto capaz de reacciona entre si, o cuando puede un sustancia queda presente na mas de un tipo de fase.

Un sistema de maga quimico sustancia na equilibrio, a pesar de un invariable composicion, generalmente hindeestatico,kay ay reacciona pa entre si el maga molecula del maga sustancia, creando ansina con undinamico equilibrio.Ansina ta describi el concepto con el estado na el que ta queda inalterao el maga parametro, como el quimico composicion, a lo largo del tiempo.

Maga quimico ley

Ta goberna algun maga ley con el maga quimico reaccion, y este maga ley ahora son maga fundamental concepto na el quimica. Algun maga son:

• Ley de si Avogadro
• Ley de si Beer–Lambert
• Ley de si Boyle(1662, relacionando con el presion y volumen)
• Ley de si Charles(1787, relacionando con el volumen y temperatura)
• Ley de si Fick de difusion
• Ley de si Gay-Lussac(1809, relacionando con el presion y temperatura)
• Ley de si Henry
• Ley de si Hess
• Principio de si Le Chatelier
• Ley de si Raoult
• Ley de conservacion de energia,y poreso, el maga importante concepto deequilibrio,termodinamicayelcinetica.
• Ley de conservacion de masana magaaislao sistema,hasta na moderno fisica. Sin embargo, ta mostra elespecial relatividadque debio alequivalencia entre masa y energia,ay acompaña el remocion de masa con el remocion de hinde material "energia" (calor, luz, cinetico energia) de un hinde aislao sistema.. El resultao de un perdida de alto energia es un pesable cantidad de mase, un importante tema na elnuclear quimica.
• Ley de definito composicion,masquen na manada sistema (notablemente magabiomacromoleculay magamineral) frecuentemente ta requeri elrazoncon maga gran numero, expresao como maga fraccion.
• Ley de multiple proporcion

Historia

Véase también:Ctronologia del quimica.

Ta abarca elhistoria del quimicaun periodo desde el antiguo pasado hasta el presente. Desde cuanto milenio AEC, ya usa el magacivilizacioncon magatecnologiaque eventualmente ya forma con el base del maga diverso rama del quimica. Ta inclui maga ejemplo como el extraccion de magametaldel magamena,el fabricacion deceramicay magaesmalte,elfermentaciondelcervezay elvino,el extracción de maga quimico producto del maga plantas para elmedicinay elperfume,el transformacion degrasanajabon,el fabricacion devidrioy la fabricacion de magaaleacioncomo elbronce.

Ya precede el quimica el de suyo protociencia, elalquimia,que ya opera con un hinde cientifico enfoque para comprende con el maga constituyente del materia y el de ellos maga interaccion. A pesar de queda sin exito na explica con el naturaleza del materia y el de suyo maga transformacion, ya prepara el maga alquimista con el escenario para el moderno quimica realizando con maga experimento y registrando con el maga resultao. Ya desempeña siRobert Boyle,masquen esceptico del concepto de magaquimico elementoy convencio del alquimia, con un importante papel na eleva con el "sagrao arte" como un independiente, fundamental y filosofico disciplina na el de suyo obraEl esceptico quimico(1661).

Masquen ta trata y el alquimia y el quimica con el materia y el de suyo maga transformacion, el crucial diferencia es elcientifico metodoque ta emplea el magaquimicona el de ellos trabajo. Ya queda el quimica (como un cuerpo deconocimientodistinto del alquimia) un establecio ciencia con el trabajo de siAntoine Lavoisier,que ya desarrolla con un ley deconservacion de masaque ya exigi con cuidadosomediciony maga cuantitativoobservaciondel maga quimico fenomeno. Despues de si Lavoisier, entrelazao el historia del quimica con elhistoria del termodinamica,especialmente gracias al trabajo de siJosiah Willard Gibbs.

Definicion

Ya cambia el definicion del quimica a lo largo del tiempo, a medida que ta añadi maga nuevo descubrimiento y teoria al funcionalidad de la ciencia. Ya significa el termino "quimica" (na el ingles de aquel entonces, "chymistry" ), na el opinion del destacao cientifico siRobert Boylena 1661, el tema del maga material principio del maga mixto cuerpo. Na 1663, ya describi el quimico siChristopher Glasercon el quimica como un cientifico arte, por el que ta aprende uno a disolve con el maga cuerpo, y a extrae de ellos con el maga diferente sustancia del de ellos composicion, y paquemodo uni con ellos de nuevo, y exalta con ellos a un superior perfeccion.

Ya significa el definicion de 1730 del palabra, deletreao ya "chemistry" por siGeorg Ernst Stahl,el arte de disolve con maga mixto, compuesto o agregao cuerpo na el de ellos maga principio; y de compone con tal maga cuerpo a partir de aquel maga principio. Na 1837, ya opina siJean-Baptiste Dumasque ya referi el quimica al ciencia ocupao del maga leyes y el maga efecto del maga molecular fuerza. Ya evoluciona mas este definicion hasta que, na 1947, ya llega ele a significa el ciencia del maga sustancia: el de ellos maga estructura, propiedad y reaccion que ta transforma con ellos na otro maga sustancia, un caracterizacion aceptao por siLinus Pauling.Mas recientemente, en 1998, ya amplia el profesor siRaymond Changcon el definicion del quimica para significa el estudio del materia y el maga cambio que ta sufri.

Maga antecedente

Véase también:Alquimia.

Ya adoptaEpicurus(341–270 AEC), na el foto, con elatomistafilosofia de siDemocrito(Plantilla:Circa460 –Plantilla:Circa370 AEC).

Ya acumula el maga temprano civilizacion, como el magaegipcio,el magababilonioy el magaindio,con maga practico conocimiento na cuanto al magaartedelmetalurgia,elceramicay magatinte,pero hinde ya desarrolla ellos con un sistematico teoria.

Primero ya surgi un basico quimico hipotesis naAntigua Greciacon el teoria decuatro maga elementocomo propuesto definitivamente por siAristotelesafirmando que elfuego,elaire,eltierray elaguafueron el maga fundamental elemento a partir del que todo ya forma como un combinacion. Ta remonta el griegoatomismoa 440 AEC, surgiendo na maga obra de maga filosofo como siDemocritoy siEpicuro.Na 50 AEC, ya expandi elromanofilosofo siLucreciocon el teoria na el de suyo poemaDe rerum natura(Sobre el naturaleza del maga cosa). Hinde como maga moderno concepto del ciencia, puramente filosofico na naturaleza el griego atomismo, sin importa mucho el maga empirico observacion y sin importa nada el maga quimico experimento.

Un temprano forma del idea delconservacion de masaes el nocion de que "ta surgi nada del nada"na el antiguogriego filosofia,incuntrao na siEmpedocles(Plantilla:Circaaca-4 siglo AEC): "Kay imposible el surgimiento de cosa ta queda desde cosa hinde ta queda, y hinde provocable ni oible que cosa ta queda ay sufri con total destruccion." Ansina mismo, ya escribi siEpicuro(aca-3 siglo AEC) que "el totalidad del maga cosa firme fue tal como ahora es, y firme sera".

Artistico impresion, del aca-15 siglo, de siŶabir ibn Hayyan(Geber), unperso-arab alquimistay pionero delorganico quimica.

Na elhelenistico periodoya prolifera por primer vez el arte del alquimia, mezclando con elmagiayocultismona el estudio del maga natural sustancia. El final objetivo fue transmuta con maga elemento naoroy descubri con elelixirdeleterno vida.Ya continua el trabajo, particularmente el desarrollo deldestilacion,durante el tempranobizantinoperiodo, cuyo mas famoso practicante el greco-egipcio siZosimo de Panopolisdel aca-4 siglo. Ya continua el desarrollo y practica del alquimia a traves delarabe mundodetras delmusulman expansion.De alla, y del maga bizantino remanente, ya difundi esto al Europa (durante elMedio Edady elRenacimiento) mediante magalatintraduccion.

Ya introduci el maga arabe obra atribuio a siŶabir ibn Hayyancon un sistematico clasificacion de maga quimico sustancia, ademas de proporciona con maga instruccione para obtene con uninorganico compuesto(amoniacal salocloruro de amonio) a partir de magaorganico sustancia(como magaplanta,sangreypelo) por maga quimico medio. Algun maga obra de si Ŷabir (p.ej. el "Libro de merced" y el "Libro de setenta" ) traducio mas tarde al latin bajo ellatinizaonombre "Geber", y na el Europa del aca-13 siglo, ya empeza un anonimo escritor, usualmente denominao como sipseudo-Geber,a produci con maga alquimico y metalurgico tratao bajo este nombre. Mas tarde ya disputa maga influencial musulman filosofo, como sial-BiruniyAvicena,con el maga teoria del alquimia, na particular el teoria deltransmutacion del maga metal.

Bajo el influencia delmaga nuevo empirico metodopropuesto por siFrancis Bacony otro gente, ya empeza un grupo de maga quimico aOxford(siRobert Boyle,siRobert Hookey siJohn Mayow) a remodela con el maga viejo alquimico tradicion na un cientifico disciplina. Ya cuestiona si Boyle na particular con algun maga comunmente creio quimico teoria y, na el de suyo obraEl esceptico quimico,ya aboga por que el maga profesional del quimica fueron mas "filosofico"y menos centrao na lo comercial. Ya formula ele con elley de si Boyle,ya rechaza con el maga clasico "cuatro maga elemento"y ya propone con un mecanistico alternativo de maga atomo y magaquimico reaccionsujetable arigorosoexperimentacion.

SiAntoine-Laurent de Lavoisier,considerao como el "Padre del Moderno Quimica".

Durante el maga siguiente decada, realizao manada importante descubrimiento, como el naturaleza del "aire", reconocio ya como un mezcla de cuanto diferente gas. Ya descubri el escoces quimico siJoseph Blacky el flamenco siJan Baptist van Helmontcon eldioxido de carbono,o cosa ya llama si Black "fijo aire" (English:fixed air) na 1754; ya descubri siHenry Cavendishcon elhidrogenoy ya elucida con el de suyo maga propiedad, mientras que ya aisla siJoseph Priestley(e, independientemente, siCarl Wilhelm Scheele) con purooxigeno.Ya propone el aleman siGeorg Ernst Stahlcon elteoria del flogisto(un sustancia na el raiz de todo combustion) na el aca-18 siglo, un teoria mas tarde volcao a maga final del siglo por el frances quimico siAntoine Lavoisier,el quimico analogo de siIsaac Newtonna elfisica.Ya hace mas si Lavoisier que cualquier otro para establece con el nuevo ciencia sobre un teorico adecuao base, elucidando con el principio deconservacion del masay desarrollando con un nuevo sistema de quimico nomenclatura utilizado hasta el de kanaton maga dia.

Ya propone el ingles cientifico siJohn Daltoncon el modernoatomico teoria:que compuesto todo el maga sustancia de maga indivisible "unidad" de materia y que ta tene maga diferente atomo con maga diferente atomico peso.

A maga principio del aca-19 siglo ya ocurri el desarrollo del electroquimico teoria del maga quimico combinacion, como resultao del trabajo de dos maga cientifico na particular, siJöns Jacob Berzeliusy siHumphry Davy,hecho posible por el anterior invencion delvoltaico pilapor siAlessandro Volta.Ya descubri si Davy con nueve maga nuevo elemento, incluio el magaalcalino,extrayendo con ellos del de ellos magaoxidomediante electrico corriente.

Na el de suyo periodico tabla, ya predeci siDmitri Mendeleevcon el existencia de 7 maga nuevo elemento, y ya pone con todo el 60 maga elemento conocio na aquel entonces na el de ellos maga correcto ubicacion.

Ya propone el britanico siWilliam Proutcon el ordenamiento de todo el maga elemento por el de ellos magaatomico peso,ya que ya tene todo el maga atomo con un peso que fue un exacto multiplo del atomico peso del hidrogeno. Ya ingenia siJohn Alexander Reina Newlandscon un temprano tabla de maga elemento, mas tarde desarrollao na el temprano moderno tabla de maga elemento na el decada de 1860 por siDmitri Mendeleeve independientemente por cuanto otro cientifico incluio siJulius Lothar Meyer.A maga final del siglo, ya descubri siWilliam Ramsay,na colaboracion con siLord Rayleigh,con el maga inerte gas, mas tarde conocio como el maganoble gas,ansina rellenando con el basico estructura del tabla.

Arriba:Maga esperao resultao: magaparticula alfapasando por elatomico modelo de si Thomsondel atomo imperturbao.
Abajo:Maga observao resultao: desviao un chico porcion del maga particula, indicando conun chico, concentrao carga.

A maga principio del aca-20 siglo, por fin entendio el maga teorico fundamento del quimica, gracias a un serie de maga notable descubrimiento que ya logra sondea y descubri con el naturaleza mismo del interno estructura del maga atomo. Na 1897, ya descubri siJoseph John ThomsondelUniversidad de Cambridgecon elelectron,y poco mas tarde, ya investiga el frances cientifico siHenri Becquerel,ademas de siPierrey siMarie Curie,con el fenomeno delradiactividad.Na un serie de maga pionero experimento de dispersion, ya descubri siErnest RutherforddelUniversidad de Manchestercon el interno estructura del atomo y el existencia delproton,ya clasifica y ya explica con el maga diferente tipo de radiactividad, y exitosamente yatransmutacon un elemento por primer vez, bombardeando con elhidrogenopor el magaparticula alfa.

Ya mejora el maga estudiante de si Rutherford con el de suyo trabajo. Este maga estudiante fueron el danes fisico siNiels Bohr,el ingles siHenry Moseleyy el aleman siOtto Hahn,que mas tarde ya funda con el emergente campo delnuclear quimicoy ya descubri con elnuclear fision.Ya desarrolla el maga americano quimico siLinus Paulingy siGilbert N. Lewiscon el electronico teoria de magaquimico enlacey magamolecular orbital.

Ya declara elNaciones Unidascon 2011 como el Internacional Año del Quimica. Fue un iniciativa, delIUPACy delUNESCO,que ya involucra con maga quimico sociedad, academico e institucion de todo el mundo, y que ya confia na maga individual iniciativa para organiza con maga local y regional actividad.

Ya desarrolla siJustus von Liebigy otro gente con elorganico quimicadespues del sintesis deureapor siFriedrich Wöhler.Otro maga crucial avance del aca-19 siglo fueron un comprension del enlace de valencia (siEdward Franklandna 1852) y el aplicacion deltermodinamicaal quimica (siJosiah Willard Gibbsy siSvante August Arrheniusna el decada de 1870).

Practica

Maga subdisciplina

Véase también:Historia del quimica#Maga rama del quimica.

Tipicamente ta abarca el quimica con cuanto importante subdisciplina. Hay tambien manada interdisciplinario y mas especializao campo del quimica.

• Elanalitico quimicaes el analisis de magamuestrade maga material para comprende con el de ellosquimico composicionyestructura.Ta incorpora el analitico quimica con maga estandarizao experimental metodo na el quimica. Ta usa todo el maga subdisciplina del quimica, excepto el puramente teorico quimico, con este maga metodo.
• Elbioquimicaes el estudio del magaquimico compuesto,el magaquimico reacciony el maga interaccion que ta ocurri na el magavivoorganismo.Estrechamente relacionao el bioquimica y el organico quimica, como na elmedicinal quimicao elneuroquimica.Asociao tambien el bioquimica con elmolecular biologiay elgenetica.
• Elfisico quimicaes el estudio del fisico y fundamental base del maga quimico sistema y proceso. Na particular, interesante el maga energia y dinamica de tal maga sistema y proceso para el maga fisico quimico. Ta inclui maga importante area de estudio con elquimico termodinamica,elquimico cinetica,elelectroquimica,elestadistico mecanica,elespectroscopiay, mas recientemente, elastroquimica.Hay un gran superposicion entre el fisico quimica y elmolecular fisica.Ta involucra el fisico quimica con el uso delinfinitesimal calculopara deriva con maga ecuacion. Usualmente asociao este campo con elcuantico quimicay el teorico quimica. El fisico quimica es un distinto disciplina delquimico fisica,pero de nuevo, hay un gran superposicion.
• Elinorganico quimicaes el estudio del maga propiedad y maga reaccion del maga inorganico compuesto, como magametaly magamineral.Hinde absoluto el distincion entre maga organico e inorganico disciplina y hay mucho superposicion, sobre todo na el subdisciplina delorganometalico quimica.
• Elciencia de maga material,o el quimica de maga material, es el preparacion, caracterizacion y comprension de maga sustancia con un util funcion. El campo es un nuevo amplitud de estudio na el maga programa de posgrado, y ta integra ele con maga elemento de todo el maga clasico area del quimica, con un enfoque na maga fundamental cuestion exclusivo del maga material. Ta inclui el maga primario sistema de estudio con el quimica del maga condensao fase (maga solido, maga liquido y maga polmero) ademas del magainterfaseentre el maga fase diferente.
• Elneuroquimicaes el estudio del maga neuroquimico —incluyendo con maganeurotransmisor,magapeptido,magaproteina,magalipido,magaazucary maganucleico acido—, el de ellos maga interaccion y el papel que ta desempeña ellos na el formacion, mantenimiento y modificacion delnervioso sistema.
• Elnuclear quimicaes el estudio de paquemodo ta uni el magasubatomico particulapara forma con maga nucleo. El modernotransmutaciones un gran componente del nuclear quimica, y el [[tabla de maga nucleido[[ es un importante resultao y herramienta para este campo.
• Elorganico quimicaes el estudio del estructura, el maga propiedad, el composicion, el maga mecanismo y el magaquimico reacciondel magaorganico compuesto.Un organico compuesto es cualquier compuesto basao na unesqueleto de carbono.
• Elteorico quimicaes el estudio del quimica a traves del fundamental teorico razonamiento (generalmente dentro delmatematicao elfisica). Na particular, elcuantico quimicaes el aplicacion delcuantico mecanicaal quimica. Desde el fin delSegundo Mundial Guerra,ya permiti el desarrollo de magacomputadoracon un sistematico desarrollo delcomputacional quimica,el arte de desarrolla y aplica con magainformatico programapara resolver con maga quimico problema. Hay un gran superposicion entre el teorico quimica y el (teorico y experimental)fisica del condensao materiay elmolecular fisica.

Ta inclui otro maga subdivision con elelectroquimica,elfemtoquimica,elfisico organico quimica,elfotoquimica,elinmunohistoquimica,elmatematico quimica,elmolecular mecanica,elorganometalico quimica,elpetroquimica,el quimica de flujo, el quimica dehidrogenacion,el quimica de maganatural producto,el quimica de magapolimero,el quimica de magasabor,elradioquimica,elsonoquimica,elsupramolecular quimica,elsintetico quimicay manada otro.

Interdisciplinario

Ta inclui el magainterdisciplinariocampo con elagroquimica,elambiental quimica,elastroquimica(y elcosmoquimica), elatmosferico quimica,elciencia de maga material,elciencia de maga superficie,elenologia,elfarmacologia,elfitoquimica,elgeoquimica,elinmunoquimica,elmarino quimica,elmecanoquimica,elmedicinal quimica,elmolecular biologia,elnanotecnologia,elquimica del solido estado,elquimico biologia,elquimico ingenieria,elquimioinformatica,elsostenible quimica,eltermoquimicay manada otro.

Industria

Ta representa elquimico industriacon un importanteeconomicoactividad por todo el mundo.

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