- Elementens kemiska beteende, som ligger till grund för oorganisk kemi, kan helt och hållet förklaras av de fysikaliska teorierna om kvantmekanik, elektrostatik och statistisk termodynamik.

- Alla kemiska bindningar – joniska, kovalenta och metalliska – kan beskrivas i termer av de elektriska krafter som håller samman atomer och molekyler.

kvantteori och atomorbitaler

– Kvantmekaniken har visat sig vara ett oumbärligt verktyg i den moderna studien av kemi, och förklarar allt från atomernas struktur till molekylers reaktivitet.

– Kvantmekaniken förklarar varför atomer kan bilda stabila bindningar med varandra, och hur bindningarna påverkar materiens egenskaper.

– Kvantmekaniken har gett den teoretiska ramen för att förstå de periodiska egenskaperna hos elementen, som är grunden för oorganisk kemi.

Fastämnen och vätskor

- Fasta tillståndets fysik utforskar fasta ämnens egenskaper, inklusive deras kristallstrukturer och elektriska och termiska egenskaper.

– Termodynamik, en gren av fysiken som sysslar med värme och energi, används för att studera fasövergångar, som smältning och frysning, som är viktiga begrepp inom fysikalisk kemi.

Termodynamik

– Fysikalisk kemi är uppbyggd kring termodynamikens begrepp, såsom energi, entropi och fri energi, som är väsentliga för att förstå kemiska processer och reaktioner.

– Termodynamik används för att beräkna jämviktskonstanterna för kemiska reaktioner och molekylernas fria energier, som är väsentliga för att förstå kemisk reaktivitet.

Elektrokemi

– Elektrokemi är en gren inom kemin som handlar om sambandet mellan elektrisk energi och kemiska reaktioner. Den har viktiga tillämpningar inom områden som batterier, bränsleceller och galvanisering.

- Lagarna för elektromagnetism och elektrokemi är nära besläktade, med båda involverar förflyttning av laddade partiklar.

Kinetik och reaktionsmekanismer

- Statistisk mekanik, en gren av fysiken som handlar om stora systems statistiska beteende, kan användas för att förstå kinetiken och mekanismerna för kemiska reaktioner.

- Hastighetslagarna för kemiska reaktioner kan härledas från den statistiska mekaniken för reaktanterna och produkterna, och aktiveringsenergierna för reaktioner kan beräknas med hjälp av kvantmekanik.

Kort sagt, kemi och fysik är nära sammankopplade discipliner som ständigt bygger på och informerar varandra. Kemister förlitar sig starkt på fysikaliska principer för att förstå och förklara materiens beteende på atom- och molekylnivå, medan fysiker hittar värdefulla insikter och tillämpningar från studiet av kemiska fenomen.