一張圖讀懂化學

這段影片是由 The Great Courses Plus 贊助拍攝的 宇宙是由物質製成的 98%的這個物質,不僅僅是黑暗的物質 是純粹的氫和鋁 但幸運的是,數百億年前,超級巨星將氫和鋁融合在其他元素中 然後把它們全都爆破到宇宙裏 這就是科學的起源 這些元素組成了一大堆不同的分子 這些元素將它們融合在一堆非常複雜的方式裏 科學是這個物質所研究的一部分 以及它們如何互相互動 它從簡單的元素 直到複雜的生物元素如蛋白質和DNA 這是一個巨大 神奇 和複雜的題材,而這段影片 是完全融合在一起的 人類對科學有了很長的興趣 我們不會是現在的我們 如果不是因為煙火的化學反應 我們使用它來發展其他化學技術,例如 烹飪 製造鋼鐵 或製造玻璃,之類的 自此以來,人類文明的許多進步都被建立在科學進步的背後 例如鋼鐵製造,或製造農藥,或製造新的物質和藥物 讓我們看看科學的下落 首先是物質 化學元素通常有非常不同的化學元素對於它們製造的元素有著不同的特徵 想想,氫是非常爆炸性的 氫是非常燃燒性的,但如果將它們混合在一起燃燒,你只會得到水,最少爆炸性燃燒性的東西 元素不必是單一的元素,許多硬體,如金屬或鹽,有一個 玻璃的結構,是由重複組成的核子叫做分子酵素 如果有幾個元素在一起,你會得到一種混合物質,如你周圍的空氣,或一種蛋糕 現在我們來看看如何能將鈉和非常重要的物質結合 鈉結合在幾種不同的方式中,它們可以減少它們的共同能量,通過盜取或分離鈉子,或將它們轉移到不同的組合 科學中的一種宇宙規則是,一切都在試圖減少它們的能量,鈉結合是其中一種方式 能量轉移在化學物質中,是很重要的,當有反應時,鈉結合不會發生 例如,鈉不會發動鈉氣,於是就會發動鈉結合,但如果能夠提供足夠的能量,鈉結合就會發動鈉結合 另一個非常重要的能量例子,就是你能夠快速地將兩個元素的反應加速,並且推出一個分子酵素 能量也能決定酵素和鈉結合在不同的組閤中 它們的組合來自於鈉結合的溫度和壓力 鈉結合的價值是不同的,但一般來說,鈉結合在低溫或高壓中,鈉結合在高溫或低壓中 另一個非常有趣的能量是鈉結合,就是你把鈉結合的能量分子分離成鈉,然後將它們分成鈉氧化物 鈉結合是用來製造鈉光的 化學反應組成了化學的核心,就是哪些元素和哪些元素的反應,為什麼它們會反應,和它們會發生什麼後 有很多不同的反應,可以分為不同的類型 這些反應由一套基礎規則叫做化學法,其基礎是能量和能量的保存 這意味著,無論能量是否在化學反應中產生或毀滅,它們都會改變成不同的形狀 電子學是研究快速反應的研究,以及反應的控制 一種反應是從一種反應轉移到另一種反應,叫做氧化減少反應,也就是氧化減少反應 氧化減少反應是產生一種物質的減少,而氧化減少反應是產生一種物質的減少,它們必須一起發生 例如,鈉和氧化氧化是減少反應的,而氧化氧化是氧化減少反應的 另一個重要物質的特徵是它們的pH,無論是氯還是鈉 有幾個理論來模擬鈉-鈉的反應,但有一個想法是,鈉是一種有氧化氧化的物質,而鈉是一種帶有氧化氧化的物質 如果有很多不同的化學組織,它們都能反應互相反應,一種物質與另一種物質之間會有轉移 平均是每個物質的數量是不變的,即使反應仍然在發生 這也可以發生在一種物質與另一種物質之間的轉移之中,例如從硬化到氫化或氫化到鈉 這些就是化學的基本原則,研究化學看這些規則是如何應用在不同的化學系統之中 我現在要來看看化學的不同領域 理論化學試圖解釋鈉和物質的結構,以及它們如何用數學方式來互相互動 這與理論化學和數學化學相當接近,並且經常使用在數學化學中的技術 鈉,物質,和反應都可以在電腦中模擬 模擬正確的數位化學行為,任何比單個氫化物更複雜的行為都非常困難和不可能在多個身體之間發生 因此,許多在數學化學中的切割技術是用來模擬鈉和它們如何互相互動 事實上,這是數學電腦最有趣的應用,因為它們能夠直接模擬化學系統 並且能夠幫助我們發現新的物質和藥物,以及許多其他東西 物理化學研究化學系統的物理體系 例如能量,時間,動力,氫化學,數位化學等等 有許多其他領域,例如在電子化學中的電子物質 這對於發展更好的電池或物質科學而言是重要的 這是為了創造新的物質,例如極端的力量,持久性,或自癒性 這是在建立地球基礎的核燃料反應系統上的重要問題,並且依靠新的物質 分析化化學就像偵測,當你拿到某種物質的樣本,你必須知道它是由何而生的,以及不同的元素的數量 科學家發明瞭大量的技術,以測試和測試不同物質的特質 傳統技術包括濕化的化學技術,例如濕化,分離物質的溫度 還有大量的現代技術,例如色彩,在不同速度的過濾過程中分離不同物質 或多種不同的激光測試,可以測試物質透過閃爍的光,或大量激光測試,在物質被通過電子或電子環境分離,根據它們的重量 最後,我們來到無機,有機和生物化學的巨大領域 無機和生物化學看待生物的化學,而無機化學看待其他東西,雖然仍然有很大的差異 大多數無機和生物化學看待的物質是人造的,很多原因是要找到新的化學物質,用於化學行業的其他領域 事實上,有很少人造的無機化學在其他領域沒有被使用 例如藥物,農產品,特別的液體,如潤滑劑或氧化劑,特別的塗層,材料,粉末,或很多工業用的燃料 在化學生產中,碳化合物是非常重要的,因為它們可以加快其他化學反應 無機化學也融入了物質科學,製造碳化合物,例如高溫超級燃料 這個系列是無盡的 現在,無機和生物化學之間是有機金屬化學 這是無機化合物,結合了金屬,通常是用於化學行業的反應,通常是用於碳化合物 無機化學看待生物化合物的結構和行為,通常是由一小堆不同的碳組成 碳,氫,氮和鈉,加上一些其他 無機化學家也看待製造新的無機化合物,具有有用的功能 無機化合物都含有碳,而碳氮氯合物是無機化學中最常見的結構 無機化學在產業中有非常多的應用 維生素,化學物質,油漬,碳化合物和塑膠 在消費者的世界中,還有香氣,味道和保養品,當然還有藥品在藥品行業中 最後,有無機化學就有化學學,研究生物化合物的化學 化學學研究無機化合物,如水或礦物,但也研究最大和最複雜的物質,如蛋白質,脂肪和DNA 另一端,這個領域也融入了化學生物化學,研究生物化合物的生命過程 在化學學中,有四種主要的酶,稱為生物酶 碳化合物是用來建構物體和儲存能量的,脂肪是製造脂肪 蛋白質是非常大的酶,是由酶氯素製成的,有很多不同的功能 核酸是用來傳輸生物資訊的 在化學學中的研究對醫學有著巨大的影響,幫助我們瞭解感染病毒和生物疾病 改善肝臟和皮膚移植,研究你對醫學的診斷有何錯誤 當然,也幫助我們瞭解營養,研究我們身體中的維他命和礦物的功能 化學學也對農業有很重要的影響,研究土壤,種植物和蚊子控制,還有許多其他應用 這就是我嘗試在12分鐘內總結化學,沒有簡單的任務,因為它非常複雜 我總是感到驚訝,人類如此複雜的東西,是基於一個巨大的數量簡單的化學反應 你現在的意識形態是化學在你的腦內發生的功能 你的血液傳輸出的氧氣和糖質被它們中的維他命 化學範圍有許多複雜的東西,從一個核子到生命中的細胞,我絕對感到驚訝 我會把網址放在下面資訊欄,所以你可以在今天開始免費的實驗 最重要的是,沒有任何測試,你只需要學習,這是我最喜歡做的事 所以這可能會有興趣,不然謝謝你觀看,我回到畫面上