Kimya
Maddelerin yapısı, özellikleri ve dönüşümlerini inceleyen temel bilim dalı
Kimya Farkları
Öncülleri sırayla verip her seferinde tek bir atom katmanı büyüten yöntemdir; kalınlık atom düzeyinde denetlenir ama çok yavaştır. İLE Gaz fazındaki öncüllerin sıcak yüzeyde ayrışıp katman oluşturmasıdır; hızlıdır ve kalın film verir ama katman denetimi kabadır.
Kompleks bileşik kuramlarınin gelişimi.
Metaldeki serbest elektronların, manyetik alana zayıf ve sıcaklıktan bağımsız tepki vermesidir. İLE Yalıtılmış manyetik momentlerin, alana tepki verip sıcaklık düştükçe daha güçlü hizalanmasıdır; mıknatıslanma sıcaklıkla ters orantılıdır. İlki sıcaklıktan etkilenmez, ikincisi soğudukça güçlenir.
Komşu spinlerin zıt yönde ve eşit büyüklükte hizalanıp birbirini tümüyle götürdüğü düzendir; net mıknatıslanma sıfırdır. İLE Komşu spinlerin zıt yönde ama farklı büyüklükte olduğu düzendir; tam götüremediklerinden net bir mıknatıslanma kalır (magnetit). İkincisi, ilkinin dengesiz hâlidir.
Elektronun metalden liganda ya da liganddan metale sıçradığı geçiştir; simetrice izinli olduğundan çok yoğun ve parlak renk verir. İLE Elektronun, aynı metalin d orbitalleri arasında sıçradığı geçiştir; simetrice yasaklı olduğundan zayıf ve solgun renk verir. Geçiş metallerinin canlı renkleri çoğunlukla ilkinden gelir.
Bir metal atomunun iki halkalı ligand arasına, sandviç gibi sıkıştığı komplekstir (ferrosen). İLE Metalin yalnızca bir halkalı ligand taşıdığı, kalan koordinasyon yerlerinin başka ligandlarla dolduğu komplekstir; boş yer bıraktığından katalizde etkindir.
Tepkenlerin sürekli akıtılıp ürünün sürekli alındığı işletim biçimidir; tekdüzedir, ölçeklemesi kolaydır ve tehlikeli kimya güvenle yapılır. İLE Tepkimenin, tek bir kapta baştan sona yürütüldüğü kesikli işletimdir; esnektir ama parti parti değişkenlik gösterir.
Metal iyonunun, ligand parçalarını çevresinde doğru dizip halka kapanmasını yönlendirmesidir; verimi çok yükseltir. İLE Çok dişli bir ligandın, tek dişlilere göre olağandışı kararlı kompleks vermesidir; entropi kazancından doğar. İlki sentezi kolaylaştırır, ikincisi ürünü kararlı kılar.
Metal atomlarının doğrudan birbirine bağlanarak oluşturduğu öbektir; metal-metal bağı vardır. İLE Birden çok metal merkezi taşıyan ama aralarında doğrudan bağ bulunmayan, ligandlarla köprülenmiş yapıdır. İlkinde metaller birbirine, ikincisinde aracıya bağlıdır.
Örneğin, ısıtılırken kütlesinin nasıl değiştiğini ölçer; bozunma sıcaklığını ve kalıntıyı verir. İLE Örneğin, ısıtılırken aldığı ya da verdiği ısıyı ölçer; erime, camsı geçiş ve tepkime ısısını verir. İlki kütle, ikincisi ısı akışı izler.
Büyüyen zincirin bir katı reçineye bağlı olduğu sentezdir; her adımdan sonra yalnızca yıkayarak saflaştırılır, bu yüzden otomasyona uygundur (peptit sentezi). İLE Tepkimenin çözeltide yürüdüğü klasik sentezdir; her adımda ayrı saflaştırma gerektirir ama ölçeklemesi kolaydır.
Bir çözücü molekülünün, koordinasyon küresinde mi yoksa dışında serbest mi olduğuna göre doğan izomerliktir. İLE Aynı ayrımın, çözücünün su olduğu durumdaki özel adıdır. İkincisi, ilkinin suya özgü hâlidir.
Farklı görünen parçaların, aynı sayıda ve simetride sınır orbitali taşıyorlarsa benzer davranacağını söyleyen benzetimdir; bir metal parçası ile bir organik parçayı eşleştirir. İLE Periyodik tabloda çapraz komşu iki elementin (lityum ile magnezyum, berilyum ile alüminyum) benzer kimya göstermesidir; yarıçap ve yük yoğunluğu benzerliğinden doğar. İlki orbital, ikincisi boyut ve yük benzerliğine dayanır.
Yapısı, ölçüm süresinden hızlı biçimde sürekli yer değiştiren moleküldür; nükleer manyetik rezonansta ayrı sinyaller yerine tek ortalama sinyal görünür (Berry burulması). İLE Yapısı sabit kalan, ligandları yer değiştirmeyen moleküldür; her konum ayrı sinyal verir. Sıcaklık düşürülerek ilki ikinciye dönüştürülebilir.
Bir metal kompleksinin, sıcaklık ya da basınçla yüksek spin ile düşük spin durumları arasında gidip geldiği, kademeli bir denge olayıdır. İLE Aynı geçişin, keskin ve ani bir eşikte, çoğu kez histerezisle gerçekleşmesidir. İlki yumuşak ve sürekli, ikincisi keskin ve anahtar gibidir.
Bir tepkimenin, metalin d orbital enerjilerinin değişmesiyle kolaylaşması ya da zorlaşmasıdır; ligand alanı belirleyicidir. İLE Tepkimenin, elektron alışverişiyle, metalin yükseltgenme basamağının değişmesiyle yürümesidir. İlki orbital enerjisi, ikincisi elektron sayısı üzerinden etkir.
Ligand alan yarılmasını, her ligandın metal orbitalleriyle örtüşmesinden yola çıkarak, yöne bağlı olarak hesaplayan modeldir; alışılmadık geometrilere de uygulanabilir. İLE Aynı yarılmayı, ligandları noktasal yükler sayarak elektrostatik olarak hesaplayan modeldir; basittir ama kovalentliği göz ardı eder. İlki örtüşmeden, ikincisi elektrostatikten yola çıkar.
Var olan bir enantiyomer karışımından, iki bileşeni birbirinden ayırma işlemidir; en çok yarısı elde edilir. İLE İki enantiyomeri eşit oranda üreten, seçiciliği olmayan sentezdir. İlki ayırır, ikincisi karışık üretir; asimetrik sentez ise doğrudan tek enantiyomeri verir.
Canlının kendi kimyasıyla hiç karışmayan, yalnızca kendi eşiyle tepkiyen kimyadır; seçiciliği tanımlar. İLE Bu kimyanın, hücre kültüründe değil, canlı organizmanın içinde yürütülmesidir. İkincisi, ilkinin uygulama ortamıdır.
