¿Por qué la matemática puede modelar la química?

Answer 1

¡Se trata de esa energía!

Toneladas de química pueden reducirse a termodinámica. Al universo no le gustan las estructuras de alta energía, le gusta la energía más baja posible. ¡Así también con la química! Queremos cosas que sean bajas en energía. Entonces, podemos predecir reacciones observando la liberación de energía libre.

Si se libera energía, el valor de energía libre de Gibb es negativo y se favorece la reacción. ¡Auge! ¡Has predicho una reacción!

Pero, ¿qué pasa con el modelo de química computacional más fresco?

La química computacional a menudo también se reduce a la termodinámica, un poco más complicada porque también usan la física. Básicamente, saluda a la buena ecuación de Schrodinger:

Si no te asustó salir de la habitación con solo ver la ecuación de Schrodinger, ¡qué bueno! Esa es básicamente la forma elegante de calcular la energía. Las simulaciones consisten en poner cosas en una caja, tratar de reducir la energía al máximo y ver lo que sale al final.

Answer 2

Porque la Química se ocupa de la energía, la luz, los cálculos, etc. Al calcular la termodinámica de una reacción, es muy importante conocer la energía del sistema. Al determinar las energías de los reactivos, productos e intermedios, puede armar un diagrama de nivel de energía. Se pueden usar ecuaciones de luz para determinar la longitud de onda como resultado de la excitación electrónica. Elija casi cualquier tema en química y puede encontrar una manera de modelar ese tema matemáticamente y gráficamente. Un diagrama orbital molecular se puede modelar gráficamente usando estimaciones aproximadas, pero se puede dibujar con mucha más precisión usando cálculos de energía orbital. Para cada reacción hay un factor termodinámico y cinético que se puede predecir, pero las matemáticas permiten una imagen mucho más precisa y es por eso que se han calculado las reacciones más conocidas.

Answer 3

La química NO PUEDE ser modelada por las matemáticas, salvo en casos muy limitados y especializados.

La química es esencialmente una ciencia experimental, que se basa en gran medida en la práctica de laboratorio, más que en la modelización.

Y hablo por experiencia personal.

Answer 4

Para explicar un fenómeno químico es necesario aplicar términos matemáticos, métodos e información científica. La resolución de problemas en química necesita un modelo matemático que puede ser ecuaciones, funciones, gráficos o figuras geométricas y se utiliza para describir hechos y datos, como los modelos matemáticos utilizados para cálculos y aplicaciones, lo que significa encontrar resultados por modelo dado, por otro lado, puede Al crearse para fines de estudio, algunas aplicaciones como el equilibrio químico, las reacciones químicas, la dinámica de las reacciones, los cálculos de la estructura electrónica, darán una idea de la necesidad de modelos matemáticos en química. Utilizamos tablas periódicas para una instancia para encontrar la masa atómica de los elementos.

Answer 5

Casi todo lo que requiere una descripción precisa se convierte en matemáticas. La química requiere que describas, por ejemplo, exactamente cuánta masa sale; por lo tanto, cualquier predicción en ese frente se vuelve matemática.

En un frente más fundamental, la física utiliza las matemáticas en gran medida, y la química puede (en cierto sentido) derivarse de la física al tomar ciertas cantidades como “grandes”; Aunque ese es un problema altamente no trivial en ciertas circunstancias, las matemáticas aún se transfieren.

Answer 6

Puede en parte debido a la proporción y composición de elementos en la química.