Forças Interatômicas - O comportamento químico dos elementos, que constituem a base da química inorgânica, pode ser explicado inteiramente pelas teorias físicas da mecânica quântica, eletrostática e termodinâmica estatística.
- Todas as ligações químicas – iônicas, covalentes e metálicas – podem ser descritas em termos das forças elétricas que mantêm átomos e moléculas unidos.
Teoria Quântica e Orbitais Atômicos - A mecânica quântica provou ser uma ferramenta indispensável no estudo moderno da química, explicando tudo, desde a estrutura dos átomos até a reatividade das moléculas.
- A mecânica quântica explica por que os átomos podem formar ligações estáveis entre si e como as ligações afetam as propriedades da matéria.
- A mecânica quântica forneceu o quadro teórico para a compreensão das propriedades periódicas dos elementos, que constituem a base da química inorgânica.
Sólidos e Líquidos - A física do estado sólido explora as propriedades dos sólidos, incluindo suas estruturas cristalinas e propriedades elétricas e térmicas.
- A termodinâmica, ramo da física que trata do calor e da energia, é utilizada para estudar transições de fase, como fusão e congelamento, conceitos importantes na físico-química.
Termodinâmica - A físico-química é construída em torno dos conceitos da termodinâmica, como energia, entropia e energia livre, essenciais para a compreensão dos processos e reações químicas.
- A termodinâmica é utilizada para calcular as constantes de equilíbrio das reações químicas e as energias livres das moléculas, essenciais para a compreensão da reatividade química.
Eletroquímica - A eletroquímica é um ramo da química que trata da relação entre energia elétrica e reações químicas. Tem aplicações importantes em áreas como baterias, células de combustível e galvanoplastia.
- As leis do eletromagnetismo e da eletroquímica estão intimamente relacionadas, ambas envolvendo o movimento de partículas carregadas.
Cinética e mecanismos de reação - A mecânica estatística, ramo da física que trata do comportamento estatístico de grandes sistemas, pode ser utilizada para compreender a cinética e os mecanismos das reações químicas.
- As leis de velocidade para reações químicas podem ser derivadas da mecânica estatística dos reagentes e produtos, e as energias de ativação para reações podem ser calculadas usando a mecânica quântica.
Em suma, a química e a física são disciplinas intimamente interligadas que se complementam e se informam constantemente. Os químicos dependem fortemente de princípios físicos para compreender e explicar o comportamento da matéria nos níveis atômico e molecular, enquanto os físicos encontram insights e aplicações valiosas no estudo dos fenômenos químicos.
