さて問題。
大学の一般的な理学部/工学部課程において、
一番最初に量子力学を学ぶのはどの分野か？
物理学？
答えは｢No｣。
意外にも、
正解は｢化学｣である。
(※｢物理化学｣という基礎科目にて)
つい先日、ふと購入した↓の書籍を読了。
｢大学1年生向けに前期からつまずきやすい熱力学をわかりやすく解説した本｣と銘打っているが、なかなかに高度で、院試勉強にも十分に使用できる、良書の印象であった。
そんなわけで(どういうわけ？)、化学を主テーマとして記事作成したこともなかったので、今回は｢現代化学｣について語っていこう！！
なお、記事推敲にあたり、主として参考にしたのは↓のやや古いスーパー名著。最初の書籍はどこいった(笑)
現代化学の二本柱：量子化学と熱・統計力学
現代｢物理学｣の二本柱が『量子論』と『相対論』ならば、現代｢化学｣の大黒柱はなにか？
大学の化学分野を大別すると、｢物理化学｣・｢無機化学｣・｢有機化学｣の3つになるだろう。
では、その共通した土台とは？ ズバリ『分子の挙動』である。
したがって、そんな分子論的メカニズムを扱う理論が現代化学の柱となるのだ。
ブログ主の考えでは、『量子化学』と『熱・統計力学』がそれにあたる。
(※前述のスーパー名著たちがまさにそれぞれのおすすめ書籍なのだ。)
現代化学のサイズ感：分子論の世界
化学の各分野はそのサイズと状態によって細分化される。
基礎の土台として、量子化学によるミクロ領域の体系と、それらを多体的に扱う手法として熱・統計力学がある。
そこから、気体と液体を主に扱う｢物理化学｣、無機物を扱う｢無機化学｣や有機物を扱う｢有機化学｣に広がり、｢分子分光学｣や｢表面化学｣や｢有機合成化学｣等の分野も生まれていった。
さらには、有機合成や化学反応をｼﾐｭﾚｰｼｮﾝする｢計算化学｣、生物現象を記述する｢生物化学｣や｢生化学｣･･･etc.
……あれ？ この文面どこかで見たことある？
そう、ここで述べたことは以前に物性物理学の記事で語ったことと瓜二つなのだ。
結局、化学と物性物理学のどちらも、原子～分子にまたがる『メゾスコピック』と呼ばれる領域をカバーする学問であり、所属学科は違えど、どちらも本質的には同じなのである。
……だから、特に新しく語ることはない！！ サーセン(笑)
なお、化学や物性物理学に限らず、全ての科学分野でのこうした｢扱う領域のサイズ｣問題に関しては、量子力学の記事↓でも私見を語っているので、参考にされたし。
現代化学のことはじめ：電子軌道と熱力学に触れる
そんな現代化学を一から学ぶとしたら、やはり二本柱から攻めていくのが王道だろう。
その中でも、大学1年目のやる気を初手からへし折りにかかってくる、｢電子軌道｣と｢熱力学｣から始めていくのが個人的なおすすめである。
まずは↓の｢電子軌道｣と｢熱力学｣の演習を繰り返し解いてみよう。
詳細まで完璧に理解しようとしなくてもよい。分からなければ、解説を見ればいい。
なにより、まずは雰囲気に慣れるのが大事。(テストをクリアして単位をとるのも(笑))
大丈夫。量子論と同様に、分子の挙動を真に理解している人は、この世にいない(笑)
※電子軌道について慣れてきたら、各元素の特徴↓を調べてみるのもおすすめである。元素周期表が味わい深くなること、この上なし♪
※なお、数学に関する大学1年目前期の要注意事項は↓の記事を参考にされたし。
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以上がブログ主の捉える｢現代化学｣像である。
どうしても物理寄りに偏ってしまうが、なるほどと思っていただければこれ幸い。
もっと知りたいと思ったら、専門書を詰め込んで、｢理学の頂｣の山登りに出かけよう。
目指せ！！理学の友人(笑)！！これぞ賢者への道程！！
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