Jag talar om IUPAC-kemikalier Nyckelring

Kemi (från arabiska: ك ي م ي ا latiniserat: chem (kēme), dvs. värde) är materia och de förändringar den genomgår. Även fysiken tar itu med materialismen, men fysiken intar en mer allmän och grundläggande hållning, men kemin är mer specialiserad, eftersom den handlar om materiens sammansättning, beteende, struktur och egendom, liksom de förändringar som den genomgår under kemiska reaktioner. Det är en fysikalisk vetenskap för studier av olika atomer, molekyler, kristaller och andra aggregat av beståndsdelar, antingen isolerat eller i kombination, som innehåller begreppen energi och entropi i förhållande till de kemiska processernas spontanitet. Disciplinerna inom kemin grupperas traditionellt efter den typ av ärende som undersöks eller typen av studie. Dessa omfattar oorganisk kemi, studier av oorganiskt material, organisk kemi, studier av organiskt material, biokemi, studier av ämnen som påträffas i biologiska organismer, fysikalisk kemi, energirelaterade studier av kemiska system vid makro-, molekylär och subolekulär skala, analytisk kemi, analys av materialprover för att få en uppfattning om deras kemiska sammansättning och struktur. Under de senaste åren har många fler specialiserade discipliner utvecklats, t.ex. neurokemi och kemisk undersökning av nervsystemet (se underdiscipliner). Kemi är den vetenskapliga studien av interaktion mellan kemiska ämnen som består av atomer eller subatomiska partiklar: proton, elektroner och neutroner. Atomer samverkar till att producera molekyler eller kristaller. Kemin kallas ofta "centralvetenskap" eftersom den binder samman andra naturvetenskaper som astronomi, fysik, materialvetenskap, biologi och geologi. Kemikaliens tillkomst kan spåras till vissa metoder, så kallade alkemi, som har praktiserats i flera årtusenden i olika delar av världen, särskilt i Mellan östern. Den objektstruktur som vi vanligen användor och egendom i den fråga som vi vanligtvis samverkar med är en följd av egendom av kemiska ämnen och deras samspel. Stålen är till exempel svårare än järn eftersom dess atomer binds samman i en mer styv kristallin lattit. Träet brinner eller genomgår snabb oxidation eftersom det kan reagera spontant med syre i en kemisk reaktion över en viss temperatur. Socker och salt löses upp i vatten eftersom deras molekylära/joniska egendom är sådana att upplösning är att föredra under villkor. De omvandlingar som studeras i kemin är ett resultat av interaktion antingen mellan olika kemiska ämnen eller mellan material och energi. Traditionell kemi innebär att man studerar interaktioner mellan ämnen i ett kemiskt laboratorium som använder olika former av laboratorieglas. Laboratorium, Biokemiinstitutet i Köln En kemisk reaktion är en omvandling av vissa ämnen till ett eller flera andra ämnen. Det kan beskrivas symboliskt genom en kemisk ekvation. Antalet atomer till lämnat och högerna i ekvationen för kemisk omvandling är oftast lika. Ett ämnes kemiska reaktioner kan vara av sådan art att de energiförändringar som detta kan medföra begränsas av vissa grundläggande regler, så kallade kemiska lagar. Energi och entropi är alltid viktiga i nästan alla kemiska studier. Kemiska ämnen klassificeras både efter struktur, fas och kemisk sammansättning. De kan analyseras med hjälp av verktyg av kemisk analys, t.ex. spektroskopi och kromatografi. Kemikalier är en integrerad del av vetenskapens läroplan, både i högskolan och i tidigt. På dessa nivåer kallas det ofta "allmän kemi", som är en introduktion till en mängd grundläggande begrepp som gör det möjligt för student att förvärva verktyg och färdigheter som är användbara på avancerad nivå, varigenom kemin alltid studeras inom alla dess olika underdiscipliner. Forskare som sysslar med kemisk forskning kallas kemi. De flesta kemister är specialiserade på en eller flera underdiscipliner. Historiens antika egyptier banade för konsten av syntetisk "blöt"-kemi för upp till 4 000 år sedan. År 1000 använde gamla civilisationer i f.d. Jugoslavien teknik som utgjorde grunden för de olika grenarna inom kemin, t.ex. utvinning av metall från malmen, skapar lergods och glasyrer, jäsning av öl och vin, skapar pigment för kosmetika och målning, extraktion av kemikalier från växter för mediciner och parfym, skapar ost, döende trasa, garvläder, omvandling av tjock till tvål, skapar glas, skapar glas och legering Det är som brons. Kemikaliens tillkomst kan spåras till det allmänt kända bränningsfenomenet som ledde till metallurgi, dvs. konsten och vetenskapen för att bearbeta malmer för att få metall (t.ex. metallurgi i det gamla Indien). Makten på guld ledde till att man upptäckte processaa för reningen, även om de underliggande principerna inte var helt klarlagda - det ansågs vara en omvandling snarare än rening. Många forskare ansåg att det var rimligt att tro att det finns elak för att omvandla billigare (bas)metall till guld. Detta gav efter för alkemin och sökandet efter Philosopher's Stone, som tros åstadkomma en sådan omvandling genom ren röra atomism data tillbaka till 440 BC, vilket kan utläsas av Natura 2000 bok (Sak natur) skrivet av Roman Lucretiusin 50 BC. En stor del av reningsmetodernas utveckling i tidigt beskrivs av Pliny the Elder i hans Naturalis Historia. En preliminär disposition är följande: 1. Egyptisk alkemi [3 000 BCE - 400 BCE], formulerar tidigt "inslag"-teorier som Ogdoad. 2 alkemi [332 BCE - 642 CE], kung Alexander den Underbara erövrar Egypten och founds Alexandria, som har världens största bibliotek, där forskare och kloka manar samlas för att studera. 3 Arabalkemin [642 CE - 1200], Egyptenens muslimska erövring (främst Alexandria); Alhazen och Jābir ibn Hayyān revolutionerar kemipolitikens fält. 4 Wisdomshuset (arabiska: ب ي ت ح ك periodiseringsperioden; Bait al-Hikma), Al-Andalus (arabiska: budgivningsår inom ramen för avslutande inom ramen för avslutande) och Alexandria (arabiska: budgivningsår inom ramen för periodiseringsperioden) blir världsledande institutioner där vetenskapsmän av alla religiösor och etnisk bakgrund arbetade tillsammans i harmoni för att utvidga kemiområdet under en så känd tid Islamiska Golden Age. 5 Jābir ibn Hayyān, al-Kindi, al-Razi, al-Biruni och Alhazen fortsätter att dominera fält i kemin, behärska den och utvidga kunskaps- och experimentgränserna. 6 European alchemy [1300 - present], Pseudo-Geber bygger på arabisk kemi. 7 Kemi [1661], Boyle skrivor sin klassiska kemi "The Skeptical Chymist". 8 Kemikalie [1787], Lavoisier skrivas sitt klassiska Inslag av kemi. 9 Kemi [1803], Dalton publicerar sin atomteori. De tidigaste kemiforskarna och uppfinnarna av den moderna vetenskapliga metoden var medeltida arabiska och persiska forskare. De införde noggranna observationer och kontrollerade experiment i fält och upptäckte ett stort antal kemiska ämnen[14] "Kemi som vetenskap skapades nästan av muslimer, för i detta fält, där grekerna (såvitt vi vet) var begränsade till industriella erfarenheter och vaga hypoteser, införde Saracens exakta observationer, kontrollerade experiment och noggranna register. De uppfann och namngav alembinen (al-anbiq), kemiskt analyserade oräkneliga ämnen, sammansatta lapidaries, särskiljbara alkalier och syror, undersökte deras tillhörigheter, studerade och tillverkade hundratals läkemedel. Alchemy, som muslimerna ärvde från Egyptenen, bidrog till kemin genom tusen tillfälliga upptäckter och genom sin metod, som var den mest vetenskapliga av alla medeltida operationer." De mest inflytelserika muslimska kemisterna var Jābir ibn Hayyān (d. 815), al-Kindi (d. 873), al-Razi (d. 925), al-Biruni (d. 1048) och Alhazen (d. 1039). Jābir:s verk blev mer allmänt kända i Europa genom latinska översättningar av en pseudo-Geber på 1400-talet i Spanien, som också skrev en del av sin egen bokar under pennan namn "Geber". Även de indiska alkemisternas och metallurgisternas bidrag till kemins utveckling var betydande. Kemikalieuppkomsten i Europa berodde främst på den återkommande förekomsten av pest och bränder där under den så kallade Mörken Ages. Detta gav stiga upp till ett behov av läkemedel. Man trodde att det finns en universell medicin som heter Elixir of Life som kan bota alla sjukdomar, men som Philosopher's Stone hittades den aldrig. För vissa utövare var alkemi en intellektuell jakt, och med tiden har de bättre på det. Paracelsus (1493-1541) förkastade till exempel 4-elementarteorin och med endast en vag förståelse av hans kemikalier och läkemedel, bildade en hybrid av alkemi och vetenskap i vad som skulle kallas atrokemi. På samma sätt ledde inflytandet från filosofer som Herr Francis Bacon (1561-1626) och René Descartes (1596-1650), som krävde större fasthet i matematik och avlägsnande av partiskhet från vetenskapliga observationer, till en vetenskaplig revolution. I kemin började detta med Robert Boyle (1627-1691), som kom med en ekvation kallad Boyles Law om gasstatens egenskaper. Kemikalien kom i själva verket i åldern när Antoine Lavoisier (1743-1794) utvecklade teorin om bevarande av massan 1783, och John Daltons utveckling av atomteorien omkring 1800. Lagen om bevarande av massan ledde till en omformulering av kemin på grundval av denna lag och syreteorin om förbränning, som till stor del byggde på Lavoisiers arbete. Lavoisiers grundläggande bidrag till kemin var ett resultat av en medveten ansträngning att passa in alla experiment inom ramen för en enda teori. Han fastställde en konsekvent använda av den kemiska balansen, använde syre för att omkullkasta flogistteorin och utvecklade ett nytt system för kemisk nomenklatur och bidrog till det moderna metersystemet. Lavoisier arbetade också med att omvandla kemins ålderdomliga och tekniska språk till något som lätt kunde förstås av de till stor del outbildade massorna, vilket ledde till ett ökat allmänt intresse för kemin. Alla dessa framsteg inom kemin ledde till det som vanligtvis kallas den kemiska revolutionen. Lavoisiers bidrag ledde till det som nu kallas modern kemi - den kemi som studeras vid utbildningsinstitutioner i hela världen. Det är på grund av dessa och andra bidrag som Antoine Lavoisier ofta firas som "Far i modern kemi".[18] Den senare upptäckten av Friedrich Wöhler att många naturliga ämnen, organiska föreningar, verkligen kan syntetiseras i ett kemiskt laboratorium hjälpte också den moderna kemin att mogna redan från början. Upptäckten av kemikalien inslag har en lång historia sedan alkemins dagar och kulminerar i Dmitri Mendeleevs återkommande bord av kemikalien inslag (1834-1907) och senare upptäckter av vissa syntetiska inslag. Etymologi Huvudartikel: Kemi (etymologi) Kemikalien i ord härstammar från den tidigare alkemi-studien, som är en uppsättning metoder som omfattar inslag av kemi, metallurgi, filosofi, astrologi, astronomi, mysticism och medicin. Alchemy härstammar i sin tur från Arabiska ord "ك ي ي ا ء", vilket betyder "värde", det anses allmänt vara ett försök att förvandla bly eller något annat gemensamt utgångsmaterial till guld.[21] Denna språkliga relation mellan värdesträvan och alkemi antas ha egyptiskt ursprung. Många tror att "alkemin" i Arabiska ord härstammar från ord Chemi eller Kimi, som är Egyptenens gamla namn i Egypten.[22][23][24] ord lånades senare av grekerna och av araberna när de ockuperade Alexandria (Egypten) under 7:e-århundradet. Araberna lade till den arabiska artikeln "al" i ord, vilket ledde till ord (al-kīmiyā). En alkemist kallades alltså "kemist" på det populära tal, och senare lades suffixet "-ry" till för att beskriva kemismens konst som "kemi". Definitioner I efterhand tycks definitionen av kemi ständigt förändras per årtionde, eftersom nya upptäckter och teorier ökar vetenskapens funktion. Nedan följer några av de standarddefinitioner som används av olika kända kemister: ・ Alchemy (330) - studien av vatten sammansättning, rörelse, tillväxt, förkroppsligande, förkroppsligande, teckning, kroppssprit och sammankoppling av spritdrycker inom kropparna (Zosimos). ・ Kymi (1661) - subjekt i de materiella principerna för blandkroppar (Boyle). ・ Kymi (1663) - en vetenskaplig konst, där man lär sig att lösa upp kropparna och från dem dra de olika ämnena på deras sammansättning, och hur man förenar dem igen och utsätter dem för en högre perfektion (Glaser). ・ Kemi (1730) - konsten att lösa blandande, sammansatta eller sammansatta organ i deras principer och att sammansätta sådana organ från dessa principer (Stahl). ・ Kemi (1837) - vetenskapen handlade om molekylära styrkors lagar och effekter (Dumas). ・ Kemi (1947) - ämnesvetenskapen: deras struktur, deras egendom och de reaktioner som förändrar dem till andra ämnen (Pauling). ・ Kemi (1998) - studie av materia och de förändringar som den genomgår (Chang). Grundläggande begrepp Flera begrepp är väsentliga för kemi-undersökningen, vissa av dem är Atom Main article: Atom An atom är den grundläggande kemiska enheten. Den består av en högladdad kärna (kärnan) som innehåller protoner och neutroner och som upprätthåller ett antal elektroner för att balansera den positiva laddningen i kärnan. Atomen är också den minsta enhet som kan förväntas behålla några av inslag:s kemiska egendom, t.ex. elektronik, jonisationspotential, rekommenderat oxidationstillstånd, koordinationsnummer och de typer av obligationer som föredras (t.ex. metallisk, jonisk, kovalent). Huvudartikel i inslag: Chemical inslag. Konceptet kemiskt inslag är relaterat till begreppet kemiskt ämne. Ett kemiskt inslag kännetecknas av ett särskilt antal protoner i kärnan av dess atomer. Detta nummer kallas inslag atomnummer. Alla atomer med 6 proton i kärnan är till exempel atomer i det kemiska inslag-kolet, och alla atomer med 92 proton i kärnan är atomer i inslag uran. 94 olika kemiska inslag eller typer av atomer baserade på antalet proton finns naturligt. Ytterligare 18 har av IUPAC erkänts som befintliga endast på konstgjord väg. Även om alla atomer som tillhör ett inslag kommer att ha samma antal protoner, behöver de inte nödvändigtvis ha samma antal neutroner, så kallas sådana atomer isotoper. I själva verket kan det finnas flera isotoper från inslag. Den lämpligaste presentationen av det kemiska inslag är i det periodiska borden av det kemiska inslag, som grupperar inslag efter atomnummer. På grund av sin geniala arrangemang, sina grupper eller kolumner och perioder eller rader av inslag i bord antingen flera kemiska egendom eller följer en viss utveckling av egenskaper som atomradie, elektronik osv. Listor över inslag efter namn, efter symbol och efter atomnummer finns också tillgängliga. Sammansatt huvudartikel: Kemikalie förening A är ett ämne med ett särskilt förhållande av atomer av visst kemiskt inslag som bestämmer dess sammansättning, och en särskild organisation som fastställer kemisk egendom. Vatten är till exempel en förening som innehåller väte och syre i förhållandet mellan två och ett, med syreatomen mellan de två väteatomerna och en vinkel på 104,5° mellan dem. Föreningar bildas och omvandlas genom kemiska reaktioner. Ämne Huvudartikel: Kemiskt ämne Ett kemiskt ämne är ett slags ämne med en bestämd sammansättning och uppsättning egendom.[33] Strängt taget är en blandning av föreningar, inslag eller föreningar och inslag ingen kemisk substans, men den kan kallas kemisk. De flesta ämnen som vi möter i vårt dagliga liv är något slags blandning, till exempel luft, legeringar, biomassa osv. Nomenklaturen för ämnen är en kritisk del av kemispråket. I allmänhet hänvisas det till ett system för att namnge kemiska föreningar. Tidigare i kemins historia fick namn av upptäckten, vilket ofta ledde till viss förvirring och vissa svårigheter. I dag tillåter dock IUPAC-systemet för kemisk nomenklatur kemister att namn specificerar specifika föreningar bland de många olika möjliga kemikalierna. Standardnomenklaturen för kemiska ämnen fastställs av Internationell Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Det finns väldefinierade system i ställe för att namnge kemiska arter. Organiska föreningar namnges enligt systemet för ekologisk nomenklatur[34]. Oorganiska föreningar namnges enligt systemet för oorganisk nomenklatur[35]. Dessutom har Chemical Abstrakts Service utarbetat en metod för att indexera kemiska ämnen. I detta schema kan varje kemiskt ämne identifieras med ett nummer kallat CAS-nummer. Molekyl, huvudartikel: Molekyl A-molekylen är den minsta odelbara delen, förutom atom, av ett rent kemiskt ämne som har sin unika uppsättning kemiskt egendom, dvs. dess potential att genomgå en viss uppsättning kemiska reaktioner med andra ämnen. Molekyler kan finnas som elektriska neutralter till skillnad från joner. Molekyler är vanligtvis en uppsättning atomer som binds samman av kovalenta obligationer, så att strukturen är elektriskt neutralt och alla valenselelektroner paras med andra elektroner antingen i obligationer eller i ensampar. En molekylstruktur skildrar atomernas bindningar och relativa lägen i en molekyl som den i paklitaxel som visas här En av de viktigaste egenskaperna hos en molekyl är dess geometri som ofta kallas dess struktur. Även om strukturen hos diatomiska, triatomiska eller tetra atomiska molekyler kan vara trivial (linjära, angulära pyramidala osv.) kan strukturen hos polyatomiska molekyler som består av mer än sex atomer (av flera inslag) vara avgörande för dess kemiska karaktär. Mole Main article: Mole (unit) En mole är mängden av ett ämne som innehåller lika många elementära enheter (atomer, molekyler eller joner) som det finns atomer i 0,012 kg (eller 12 gram) kol-12, där kol-12-atomerna är obundet, i vila och i sitt marktillstånd.[36] Detta nummer kallas Avogadro-konstanten och bestäms empiriskt. Det värde som för närvarande godtas är 6,02214179(30) × 1023 mol-1 (2007 CODATA). Det bästa sättet att förstå betydelsen av termen "mole" är att jämföra den med termer som t.ex. dussin. Precis som ett dussin är lika med 12 är en mol lika med 6,02214179(30) × 1023. Termen används eftersom det är mycket lättare att säga till exempel 1 mol kolatomer än att säga 6.02214179(30) × 1023 kolatomer. På samma sätt kan vi beskriva antalet enheter som många eller fraktion av 1 mol, t.ex. 2 mol eller 0,5 mol. Mole är ett absolut tal (utan enheter) och kan beskriva vilken typ av elementärt objekt som helst, även om moles använda vanligtvis är begränsad för mätning av subatomiska, atomiska och molekylära strukturer. Antalet mol av ett ämne i en liter av en lösning kallas för dess molaritet. Molitet är den gemensamma enhet som används för att uttrycka koncentrationen av en lösning i fysikalisk kemi. Ioner och salter Huvudartikel: Jonen är en laddad art, en atom eller en molekyl som har borttappad eller som har vunnit en eller flera elektroner. Positivt laddade katjoner (t.ex. natriumkatjon Na+) och negativt laddade anjoner (t.ex. klorid Cl-) kan bilda en kristallin lattice av neutralt salter (t.ex. natriumklorid NaCl). Exempel på polyatomiska joner som inte delas upp under syrabasreaktioner är hydroxid (OH-) och fosfat (PO43-). Jonerna i gasfasen kallas ofta plasma. Huvudartikel: Acid A-ämne kan ofta klassificeras som syra eller bas. Detta görs ofta på grundval av en särskild typ av reaktion, nämligen utbyte av protoner mellan kemiska föreningar. Den amerikanska kemisten Gilbert Newton Lewis har dock låtit denna klassificeringsmetod utvidgas, och i denna klassificering är reaktionen inte begränsad för dem som förekommer i en vattenlösning och är därför inte längre begränsad för lösningar i vatten. Enligt det koncept som utarbetats av Lewis är det viktiga saken som utväxlas avgifter Det finns flera andra sätt på vilka ett ämne kan klassificeras som syra eller bas, vilket framgår av detta koncept Fas huvudartikel: Fas (materia) Utöver det specifika kemiska egendom som skiljer mellan olika kemiska klassificeringskemikalier kan det finnas i flera faser. Kemikalieklassificeringarna är till största delen oberoende i dessa bulkfasklassificeringar, men vissa mer exotiska faser är oförenliga med vissa kemiska egendom. En fas är en uppsättning stater i ett kemiskt system som har liknande strukturellt egendom i bulk, över en rad villkor, t.ex. tryck eller temperatur. Fysiskt egendom, t.ex. densitet och brytningsindex, tenderar att ligga inom de värden som är karakteristiska för fasen. Materialfasen definieras av fasövergången, dvs. när energi som tillförs eller tas ut ur systemet går till att ändra systemets struktur i stället för att ändra villkor i bulk. Ibland kan åtskillnaden mellan faser vara kontinuerlig i stället för att ha en egen gräns, och i detta fodral anses frågan vara i ett överdrivet kritiskt tillstånd. När tre stater träffas på grundval av villkor, kallas det för en trippelpunkt, och eftersom detta är en variant är det ett bekvämt sätt att definiera en uppsättning villkor. De vanligaste exemplen på faser är fasta ämnen, vätskor och gaser. Många ämnen uppvisar fasta faser i många. Det finns till exempel tre faser av fast järn (alfa, gamma och delta) som varierar beroende på temperatur och tryck. En huvudskillnad mellan fasta faser är atomernas kristallstruktur eller arrangemang. En annan fas som ofta påträffas i kemistudien är vattenfasen, som är tillståndet för ämnen som löses i vattenlösning (dvs. i vatten). Mindre välbekanta faser är bland annat plasmas, Bose-Einstein-kondensat och fermioniska kondensat samt de paramagnetiska och ferromagnetiska faserna i magnetiska material. Även om de flesta bekanta faserna handlar om tredimensionella system är det också möjligt att definiera analoger i tvådimensionella system, som har uppmärksammats på dess relevans för system inom biologi. Redo x huvudartikel: Redo x Det är ett koncept som har att göra med olika ämnens förmåga att förlora eller vinna elektroner. Ämnen som kan oxidera andra ämnen sägs vara oxidativa och kallas oxiderande agent, oxidanter eller oxidanter. Ett oxidationsmedel avlägsnar elektroner från ett annat ämne. På samma sätt sägs ämnen som kan minska andra ämnen vara reduktiva och kallas reducerande agent, reduktionsmedel eller reduktionsmedel. En reduktant överför elektroner till ett annat ämne och oxideras därmed själv. Och eftersom det "donerar" elektroner kallas det också för en elektrondonator. Oxidation och reduktion avser på ett korrekt sätt en ändring av oxidationsnumret - den faktiska överföringen av elektroner kan aldrig inträffa. Oxidation definieras därför bättre som en ökning av oxidationsnumret och minskning som en minskning av oxidationsnumret. Om man binder samman atomiska och molekylära orbitaler som fastnar i molekyler eller kristaller sägs det att de är sammanbundna med varandra. En kemisk obligation kan ses som en multipolbalans mellan nukleinets positiva kostnader och de negativa kostnader som är förknippade med dem. Mer än enkelt attraktion och motvilja karakteriserar energin och distributionen tillgången till en elektron för att koppla till en annan atom. En kemisk förbindelse kan vara antingen en kovalent obligation, en jonisk obligation, en väteobligation eller bara på grund av Van der Waals-kraften. Var och en av dessa obligationer tillskrivs en viss potential. Dessa potentialer skapar de interaktioner som håller atomer tillsammans i molekyler eller kristaller. I många enkla föreningar kan Valence Bond Teory, Valence Snäcka Electron Pair Repulsion Model (VSEPR) och begreppet oxidationsnummer användas för att förklara molekylstruktur och molekylsammansättning. På samma sätt kan teorier från klassisk fysik användas för att förutsäga många joniska strukturer. När det gäller mer komplicerade föreningar, som metall, är valenbarhetsteorin mindre tillämplig och alternativa metoder, såsom molekylärorbitalteorin, används i allmänhet. Se diagram över elektroniska orbitaler. Reaktion Huvudartikel: Kemisk reaktion När ett kemiskt ämne omvandlas till följd av dess interaktion med ett annat ämne eller energi, sägs en kemisk reaktion ha inträffat. Kemisk reaktion är därför ett begrepp som hör samman med ett ämnes "reaktion" när det kommer i nära kontakt med ett annat ämne, antingen som en blandning eller som en lösning; exponering för någon form av energi, eller båda. Det leder till ett visst energiutbyte mellan reaktionens beståndsdelar och med systemmiljön, som kan vara designade kärl som ofta är laboratorieglas. Kemiska reaktioner kan leda till att molekyler bildas eller dissocieras, dvs. molekyler som bryts isär för att bilda två eller flera mindre molekyler, eller till att atomer i eller över molekyler rekonstrueras. Kemiska reaktioner innebär vanligtvis att kemiska obligationer skapar eller bryts. Oxidation, reduktion, dissociation, syrabaserad neutralisering och molekylär rekonstruktion är några av de vanligaste typerna av kemiska reaktioner. En kemisk reaktion kan beskrivas symboliskt genom en kemisk ekvation. Medan antalet och typen av atomer på båda sidor av ekvationen är lika i en icke-nukleär kemisk reaktion, gäller detta bara för kärnpartiklar, viz. proton och neutroner. Den ordningsföljd i vilken omorganiseringen av kemiska obligationer kan ta ställe i samband med en kemisk reaktion kallas dess mekanism. Man kan tänka sig en kemisk reaktion för att ta ställe i flera steg, som var och en kan ha olika hastighet. Många reaktionsintermediärer med variabel stabilitet kan därför övervägas under reaktionen. Reaktionsmekanismer föreslås för att förklara kinetiken och den relativa produktmixen för en reaktion. Många fysiska kemister är specialiserade på att utforska och föreslå mekanismer för olika kemiska reaktioner. Flera empiriska regler, t.ex. Woodward-Hoffmann regler, är ofta till kom medan de föreslår en mekanism för kemisk reaktion. Enligt IUPAC guld bok är en kemisk reaktion en processaa som leder till interkonvertering av kemiska arter." En kemisk reaktion kan därför vara en elementär reaktion eller en stegvis reaktion. Ytterligare en varning görs, eftersom denna definition omfattar fodral där konformerinterkonvertering är experimentellt möjlig. Sådana detekterbara kemiska reaktioner omfattar normalt uppsättningar molekylära enheter enligt denna definition, men det är ofta begreppsmässigt lämpligt att även använda av termen för förändringar som berör enskilda molekylära enheter (dvs. "Mikroskopiska kemiska händelser"). Huvudartikel i jämvikt: Kemisk jämvikt Även om jämviktskonceptet används i stor utsträckning inom vetenskapen, i samband med kemi, uppkommer det närhelst ett antal olika stater av den kemiska sammansättningen är möjliga. Exempelvis i en blandning av flera kemiska föreningar som kan reagera med varandra, eller när ett ämne kan förekomma i mer än en typ av fas. Ett system med kemiska ämnen i jämvikt, även om sammansättningen inte förändras, är oftast inte statiskt. Ämnenas molekyler fortsätter att reagera med varandra och är därmed ge stiga upp för en dynamisk jämvikt. Begreppet beskriver således i vilket tillstånd parametrarna, t.ex. kemisk sammansättning, förblir oförändrade över tiden. Kemikalier som finns i biologiska system är alltid inte i jämvikt, snarare långt ifrån jämvikt. Energihuvudartikel: Energi I samband med kemi är energi ett attribut för ett ämne till följd av dess atomiska, molekylära eller aggregerade struktur. Eftersom en kemisk omvandling åtföljs av en förändring av en eller flera av dessa typer av strukturer, åtföljs den alltid av en ökning eller minskning av energin hos de berörda ämnena. En del energi överförs mellan omgivningarna och reaktionsreaktionens reaktionsreaktorer i form av värme eller ljus, vilket innebär att produkterna från en reaktion kan ha mer eller mindre energi än reakterna. Man säger att reaktionen är exergonisk om slutstaten är lägre än den ursprungliga . I fodral av endergoniska reaktioner är situationen den motsatta. Reaktionen sägs vara exotermisk om reaktionen frigör värme till omgivningen. I fodral i de endotermiska reaktionerna absorberar reaktionen värme från omgivningen. Kemiska reaktioner är alltid inte möjliga om inte reaktorerna avlägsnar en energibarriär som kallas aktiveringsenergi. Hastigheten hos en kemisk reaktion (vid given temperatur T) är kopplad till aktiveringsenergin E, genom Boltzmanns populationsfaktor e - E/kT - som är sannolikheten för att molekylen har en energi som är underbarare än eller lika med E vid given temperatur T. Detta exponentiella beroende av en reaktionshastighet på temperatur kallas Arrhenius ekvation. Den aktiveringsenergi som krävs för en kemisk reaktion kan vara i form av värme, ljus, el eller mekanisk kraft i form av ultraljud. Ett koncept för fri energi, som också inbegriper entropi, är ett mycket användbart elak för att förutse om en reaktion är genomförbar och för att fastställa jämvikten i en kemisk reaktion vid kemisk termodynamik. En reaktion är endast möjlig om den totala förändringen i Gibbs-fria energin är negativ, om den är lika med noll sägs den kemiska reaktionen vara i jämvikt. Det finns bara begränsadt stater energi för elektroner, atomer och molekyler. Dessa bestäms av kvantmekanikernas regler, som kräver kvantifiering av energi från ett bundet system. Atomerna/molekylerna i ett högre energitillstånd sägs vara upphetsade. Ämnets molekyler/atomer i upphetsat energitillstånd är ofta mycket mer reaktiva, dvs. mer mottagliga för kemiska reaktioner. Ett ämnes fas bestäms alltid av dess energi och omgivningens energi. När ett ämnes intermolekylära krafter är sådana att omgivningens energi inte räcker till för att övervinna dem, sker det i en mer ordnad fas som flytande eller fast, som fodral med vatten (H2O); en vätska vid rumstemperatur eftersom dess molekyler binds av vätebindningar.[43] Vätgassulfid (H2S) är en gas vid rumstemperatur och standardtryck, eftersom molekylerna binds av svagare dipolinteraktioner. Överföringen av energi från ett kemiskt ämne till ett annat beror på storleka av den mängd energi som avges från ett ämne. Värmeenergi överförs dock ofta lättare från nästan vilket ämne som helst till ett annat eftersom de fononer som ansvarar för vibrations- och rotationsenerginivåerna i ett ämne har mycket mindre energi än de foton som åberopas för den elektroniska energiöverföringen. Eftersom vibrations- och rotationsenerginivåerna ligger närmare varandra än de elektroniska energinivåerna är det lättare att överföra värme mellan ämnen i förhållande till ljus eller andra former av elektronisk energi. Till exempel överförs inte ultraviolett elektromagnetisk strålning med lika mycket effekt från ett ämne till ett annat som termisk eller elektrisk energi. Förekomsten av karakteristiska energinivåer för olika kemiska ämnen är användbar för att identifiera dem genom analys av spektralt linjer. Olika typer av spektrum används ofta i kemiska spektroskopi, t.ex. IR, mikrovågsugnar, NMR, ESR osv. Spektroskopi används också för att identifiera fjärrföremålens sammansättning - som stjärnor och avlägsna galaxer - genom att analysera deras strålningsspektra. Termen kemisk energi används ofta för att ange ett kemiskt ämnes potential att genomgå en omvandling genom en kemisk reaktion eller för att omvandla andra kemiska ämnen.