ניתן לתאר תגובה כימית באמצעות שימוש במשוואה כימית. בעוד שבתגובות לא-גרעיניות מספרי האטומים וסוגם בשני צידי המשוואה שווים זה לזה, בתגובה גרעינית הדבר נכון רק לגבי חלקיקי הגרעין – הפרוטון והנייטרון.
רצף השלבים שבהם הקשרים הכימיים מתארגנים מחדש במהלך התגובה נקרא מנגנון התגובה. ניתן לחזות שתגובה כימית תתרחש במספר שלבים מוגדר, כאשר כל אחד מהם מתרחש במהירות שונה. חומרי ביניים רבים בעלי יציבות משתנה יכולים להיווצר במהלך התגובה. פיתוחם של מנגנוני התגובה בא להסביר את הקינטיקה הכימית ואת יחסי התוצרים המתקבלים. מספר חוקים אמפיריים, כגון חוקי וודוורד-הופמן, יכולים להיות שימושיים כאשר מציעים מנגנון לתגובה כימית.
הגדרה יותר קשיחה לתגובה כימית היא: "תגובה כימית היא התהליך המסתיים בהמרה של כימיקלים שונים". לפי הגדרה זו, תגובה כימית יכולה להיות חד-שלבית או רב-שלבית. ניתן להגביל את ההגדרה עוד יותר כך שתכלול גם מקרים שבהם המרת הקונפורמציות ניתנת לצפייה בניסוי. תגובות כימיות מסוג זה כוללות בדרך כלל סדרה של ישויות מולקולריות כפי שנרמז בהגדרה, אולם נוח להשתמש במונח גם עבור שינויים הכוללים ישות מולקולרית יחידה.
יונים ומלחים.
יון הוא אטום או מולקולה בעלי מטען חשמלי שאיבדו או קלטו אלקטרון אחד או יותר. קטיונים (יונים בעלי מטען חשמלי חיובי) ואניונים (יונים בעלי מטען חשמלי שלילי) יכולים ליצור מבנה גבישי של מלחים נייטרליים. דוגמאות ליונים רב-אטומיים שאינם מתפרקים במהלך תגובת חומצה-בסיס הן הידרוקסיל וזרחה.
יונים הנמצאים במצב צבירה גזי ידועים כפלזמה.
מצב צבירה.
בנוסף להבדלים בתכונותיהם הכימיות, כימיקלים שונים יכולים להימצא במצבי צבירה שונים. לרוב, הסיווג הכימי אינו תלוי במצב הצבירה; אולם, מספר מצבי צבירה מיוחדים אינם מתאימים למספר תכונות כימיות. מצב צבירה מוגדר כאוסף מצבים במערכת כימית שהמשותף להם הוא תכונות מבניות מסוימות המתקיימות בטווח מסוים של תנאים כגון לחץ וטמפרטורה. תכונות פיזיקליות כגון צפיפות ומקדם שבירה נוטות לקבל ערכים אופייניים במצבי צבירה שונים. מצב הצבירה של חומר מוגדר על ידי כמות האנרגיה הנמצאת במערכת ובאופי הקשרים בין האטומים או המולקולות. מצב צבירה מוצק מתאפיין בקשרים חזקים בין החלקיקים ולכן מבנה מסודר, צורה ונפח מוגדרים וקבועים (בלחץ וטמפרטורה נתונים). בנוזל המרחקים בין החלקיקים גדול יותר ואין סדר מובהק ביניהם, בעוד שהנפח נשמר הצורה אינה נשמרת. בגז האינטראקציה בין חלקיקי החומר חלשה מאוד יחסית למהירות התנועה של החלקיקים ולכן אין מבנה מסודר והמרחק בין החלקיקים יקבע על ידי גודל הכלי בו הוא נתון.
בחלק מהמקרים אין גבול ברור בין מצבי הצבירה השונים, ובמקרה זה אומרים שהחומר נמצא במצב סופרקריטי. בדיאגרמת הפאזות יש נקודה הנקראת הנקודה המשולשת והיא משותפת לשלושת מצבי הצבירה הנפוצים. כיוון שנקודה זו קבועה עבור תנאים מסוימים, נוח להגדיר באמצעותה את התנאים הללו.
מצבי הצבירה העיקריים הם מוצק, נוזל וגז. רוב החומרים יכולים להתקיים במספר צורות של מוצק. לדוגמה, ישנן שלוש צורות של ברזל במצב צבירה מוצק (אלפא, גאמא ודלתא) המוגדרות לפי הטמפרטורה והלחץ. ההבדל העקרוני בין הצורות הללו הוא השוני במבנה הגבישי של האטומים. מצבי צבירה פחות מוכרים הם פלזמה, עיבוי בוז-איינשטיין, עיבוי פרמיוני ומצבים פאראמגנטיים ופרומגנטיים של חומרים מגנטיים. בעוד שרוב מצבי הצבירה המוכרים עוסקים במרחב תלת-ממדי, ניתן להגדיר אנלוגים למערכות הללו בשני ממדים, דבר המהווה כלי שימושי במערכות ביולוגיות.
אנרגיה.
תגובה כימית מלווה תמיד בהגדלת או הקטנת כמות האנרגיה שבמערכת. כמות אנרגיה מסוימת עוברת בסביבת המגיבים בצורה של חום או אור, ובאופן זה תוצרי התגובה עשויים להכיל יותר או פחות אנרגיה מאשר המגיבים. תגובה כימית היא אקסותרמית אם במצב הסופי יש במערכת פחות אנרגיה מאשר במצב ההתחלתי, כלומר היה מעבר של אנרגיה מהמערכת לסביבה. התגובה היא אנדותרמית כאשר במצב הסופי יש במערכת יותר אנרגיה מאשר במצב ההתחלתי, כלומר היה מעבר של אנרגיה מהסביבה למערכת.
תגובה כימית אינה יכולה להתרחש אם המגיבים אינם קולטים כמות אנרגיה הגבוהה מסף מסוים המכונה אנרגיית שפעול. המהירות של תגובה כימית (בטמפרטורה T נתונה) קשורה לאנרגיית השפעול E, באמצעות קבוע בולצמן e−E/kT המתאר את ההסתברות שלמולקולה כלשהי תהיה כמות אנרגיה גדולה או שווה ל-E בטמפרטורה נתונה. התלות המעריכית בין מהירות התגובה לבין הטמפרטורה מתוארת במשוואת ארניוס. אנרגיית השפעול הדרושה לתגובה הכימית יכולה להופיע בצורת חום, אור, חשמל או כוח מכני כדוגמת אולטרה סאונד.
המושג של אנרגיה חופשית, המשלב שיקולים אנטרופיים, שימושי מאוד בניבוי היתכנות התגובה ובבירור מצב שיווי המשקל שלה בתחום התרמודינמיקה הכימית. התגובה אפשרית רק אם השינוי הכולל באנרגיה החופשית של גיבס הוא שלילי, כלומר, אם ΔG שווה לאפס אומרים שהתגובה נמצאת בשיווי משקל כימי.
קיים מספר מוגבל מאוד של מצבי אנרגיה אפשריים עבור אלקטרונים, אטומים ומולקולות. מצבים אלה נקבעים לפי חוקי מכניקת הקוונטים, הדורשים קוונטיזציה של אנרגיית המערכת. האטומים או המולקולות ברמת אנרגיה גבוהה יותר נקראים "מעוררים", והם נוטים להגיב בעוצמה רבה יותר עם חומרים אחרים, דבר שהוא חיוני עבור תגובות כימיות.
מצב הצבירה של החומר נקבע על ידי כמות האנרגיה בחומר ובסביבה המקיפה אותו. כאשר הכוחות הפנים-מולקולריים של חומר נמצאים במצב שבו האנרגיה של הסביבה לא מספיקה כדי לבטל אותם, יכולים להתרחש כמה דברים. לדוגמה, מים הם נוזל בטמפרטורת החדר כיוון שהמולקולות קשורות זו לזו בקשרי מימן. לעומת זאת, מימן גופרתי הוא גז בטמפרטורה ובלחץ תקניים, וזאת כיוון שהמולקולות קשורות בקשרי דיפול-דיפול שהם חלשים יותר.
מעבר האנרגיה מחומר אחד לאחר תלוי בגודל של קוונט האנרגיה הנפלט מהחומר. אולם, אנרגיית חום מועברת בקלות כמעט מכל חומר, והסיבה העיקרית לכך היא כיוון שרמות האנרגיה התנודתיות והסיבוביות ממוקמות אחת ליד השנייה באטום. כיוון שרמות האנרגיה של האלקטרונים לא קרובות זו לזו, קרינה אלקטרומגנטית בתחום העל-סגול לא מועברת באותה קלות, בדומה לאנרגיה חשמלית.
הידיעה על קיומן של רמות אנרגיה אופייניות לחומרים כימיים שונים שימושית בזיהויים על פי אנליזה של קווי ספקטרום שונים, כגון תת-אדום, גלי מיקרו, NMR וכדומה. דבר זה שימושי גם בזיהוי ההרכב של עצמים מרוחקים – כגון כוכבי לכת וגלקסיות – באמצעות ניתוח ספקטרוסקופי של הקרינה האלקטרומגנטית הנפלטת מהם.
חוקים בכימיה.
תגובות כימיות מתרחשות לפי חוקים מסוימים, שבמהלך הזמן הפכו למושגים בסיסיים בכימיה. חלק מהחוקים הללו הם:
תחומי משנה.
כימיה מחולקת בדרך כלל למספר תחומי משנה עיקריים (דיסציפלינות). כמו כן, ישנם כמה תחומים הקשורים לשתי דיסציפלינות או יותר, כמו גם תחומים בעלי דרגת התמחות גבוהה יותר. דיסציפלינות שונות בתוך הכימיה מחולקות בדרך כלל לפי סוג החומר הנחקר או לפי סוג המחקר. דיסציפלינות אלה כוללות כימיה אי-אורגנית, שהיא חקר תרכובות אי-אורגניות; כימיה אורגנית החוקרת חומרים אורגניים; ביוכימיה, שהיא חקר החומרים הנמצאים באורגניזמים; כימיה פיזיקלית, שהיא חקר האנרגיה הקשורה למערכות כימיות בקנה מידה, מקרו, מולקולרי ותת-מולקולרי וכימיה אנליטית שבה מנתחים דגימות חומרים על מנת להבין את הרכבם הכימי והמבנה שלהם. בשנים האחרונות התפתחו דיסציפלינות יותר ממוקדות, כגון נוירוכימיה.
Athlon
Athlon הוא מותג לסדרת מעבדים מסוג X86 המתוכננים ומיוצרים על ידי חברת AMD. השם Athlon נבחר על ידי AMD כקיצור ל-Decathlon (קרב עשר).
היסטוריה.
חברת AMD הוקמה בשנת 1969 על ידי ג'רי סאנדרס. במשך שנים רבות ייצרה מעבדים תואמי אינטל ואף חתמה עמה ב-1982 על חוזה שהפך אותה ליצרן מורשה של אינטל למעבדי 8086 ו-8088.
השינוי במעמדה של AMD כגרורה של אינטל החל באמצע שנות ה-90. ב-1996 ייצרה AMD את המעבדים הראשונים שלא היו העתקים של מעבדי אינטל. המעבדים תוכננו לצאת ב-1995 אך עקב חוסר הניסיון של AMD כמפתחת מעבדים עצמאית, תאריכי יעד רבים לא עמדו במבחן המציאות. ב-1997 החלה AMD לשווק את סדרת K6, שהייתה פיתוח של מהנדסי חברת NexGen שנרכשה בידי AMD. בהרצאה המבטאת את השקפתה של AMD שנשא אלברטו מאקי, מנהל השיווק והמכירות של החברה באזור אירופה, המזרח התיכון ואפריקה (EMEA), תוארה תקופה זו כנקודה שבה הפכה AMD למתחרה שקולה לאינטל.
Athlon.
Classic Athlon.
המעבדים הראשונים בעלי המותג Athlon הושקו ב-23 ביוני 1999. המעבדים, שכונו רטרואקטיבית בשם Classic Athlon, סיפקו תוצאות מצוינות במבחני הביצועים בהשוואה למעבדי הפנטיום 3 המתחרים. האת'לון היה המעבד הראשון של AMD שביצועיו עלו על אלה של מתחריו מתוצרת אינטל. מעבדי את'לון היו המיקרוארכיטקטורה השביעית של AMD ולכן דור מעבדים זה נקרא K7.
האופן שבו התחברו המעבדים ללוח האם היה דומה לאופן שבו מחברים כרטיסי הרחבה ונקרא בשם Slot A. ה-Slot A והחיבור של אינטל באותה תקופה, ה-Slot 1, היו תואמים מבחינה פיזית אך לא חשמלית. עובדה זו הקלה על יצרני לוחות האם להתאים לוח שמיועד עבור מעבדי אינטל למעבדי ה-Athlon ללא צורך בתכנון מחודש של הלוח.