kemi

Kemi är vetenskapen om materian och dess omvandlingar. Hur atomer av olika grundämnen reagerar med varandra, eller med individuella elementarpartiklar, och bildar kemiska föreningar beståendes av molekyler eller jonföreningar. Även kärnreaktioner studeras inom vissa fält.

Kemiska bindningar förklarar varför materian har specifika egenskaper; t.ex. varför ämnen har olika aggregationstillstånd vid olika tryck och temperaturer. Varför metaller har högre elektrisk ledningsförmåga än icke-metaller. Varför vissa ämnen är frätande och andra är neutrala. Varför vissa reaktioner ger av värme och andra kräver värme etc.

Några typer av kemiska föreningar är syror, salter, kolväten och oxider. Kunskaperna inom kemi tillämpas till exempel för att tillverka metaller och deras legeringar, plaster, papper och andra material. Ett annat populärt område där kemin är vital är energisektorn, såsom hos raffinaderier, syntes av biogas, inom kärnkraft etc.

Kemin bygger på några fundamentala naturvetenskapliga matematiska modeller:

• Klassisk mekanik, grundad på Newtons rörelselagar. Används t.ex. vid gelfiltrering av makromolekyler.
• Termodynamik, grundad på termodynamikens huvudsatser. Används t.ex. för beräkning av kemisk jämvikt.
• Elektrodynamik, grundad på Maxwells ekvationer. Används t.ex. inom utveckling av batterier.
• Kvantmekanik, grundad på Schrödingerekvationen. Används t.ex. inom utveckling av fotovoltaiska celler.
• Relativitetsteori, grundad på Albert Einsteins ekvationer på rumtiden. Används t.ex. för att förklara egenskaper hos tyngre grundämnen, såsom varför kvicksilver är flytande i rumstemperatur.

Oorganisk kemi studerar egenskaper och reaktioner hos oorganiska ämnen (icke kolbaserade ämnen).

Organisk kemi är tillägnad kemiska föreningar som innehåller kol.

Analytisk kemi är metoder för att undersöka vilka ämnen som finns i en substans.

Biokemi studerar de molekyler och kemiska processer som ingår i levande organismer.

Fysikalisk kemi studerar de fysikaliska sammanhang till kemiska system och processer.

Kärnkemi behandlar atomkärnans fenomen och tillämpningar av dessa inom kemin, såväl som skapande av grundämnen.