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化学计量学

**化學計量學**（chemometrics）是一門應用數學、統計學和計算機技術的原理和方法來處理化學數據的學問，它是分析化學的三級學科，化學計量學可以優化化學量測過程，並從化學量測數據中最大限度地提取有用的化學信息，與其他以理論計算的化學分支如量子化學不同的是，化學計量學是以化學實驗數據為基礎的學科，其一切理論和方法都是建立在試驗數據的基礎上的。

## 概念與應用

國際化學計量學學會給化學計量學作出了如下的定義：

化學計量學是一門通過統計學或數學方法將對化學體系的測量值與體系的狀態之間建立聯繫的學科。

化學計量學的研究覆蓋了很廣泛的範圍，其所涉及的不同方法均可以應用於化學。化學計量學可以應用於優化實驗方法以獲得較好的實驗數據（如實驗參數的最優化、實驗設計、信號處理等）；同時化學計量學還可以從這些數據中獲取有用的信息（如數據的統計處理、模式識別、模擬等）。

總之，化學計量學的任務就是儘量在其所研究的方法與這些方法在化學中的應用之間建立一種聯繫。

## 化學計量學的興起

### 興起的背景

* **計量經濟學的產生**：1920 年代開始的大蕭條時代對西方經濟體系產生了嚴重的衝擊，同時也衝擊到了傳統的經濟學領域，一些經濟學家試圖引入數學和統計學的方法研究和分析經濟現象，以期避免經濟的劇烈周期性波動。他們引入了數學中的主成分分析、因子分析等方法，對經濟走勢、股票價位等海量信息進行處理，獲得了空前的成功。
* **儀器分析技術的發展**：進入 20 世紀之後，隨著物理學和工程技術的發展，化學科學發生了質的變化，從早期的描述性的定性學科，逐漸轉變為定量科學，各種光譜、質譜、核磁共振譜、光度分析等技術的產生和分析儀器的出現更是將化學的定量程度和精確性帶到一個新的階段，同時也產生了大量的數據，如何處理和應用這些由儀器產生的海量數據成為化學家面臨的一個難題

### 化學計量學的產生

化學計量學的產生始於計量學與化學數據的結合。化學領域出現的海量數據與此前在經濟學領域出現的海量數據具有相似性，這提示化學家們應用計量經濟學的處理方法來處理化學問題，1960 年代，Crawford 以及 Morrison 以計量學方法處理質譜數據取得成功，證明了化學數據也就有「結構」的，而且可以利用這種內在結構獲得有用的信息，從此開啟了化學計量學的大門。但是他們應用的方法還僅僅是計量經濟學方法的簡單移植，雖然取得成功但並非最適合化學數據的處理方法。

1972 年 Bruce Kowalski 發展了適應於化學數據的處理方法「線性學習機器」程序，這是一套全新的並專門適用於化學領域的方法，這個方法的誕生標誌著化學計量學的產生。同年，Svante wold 根據化學與測量學的英文單詞創造了 **chemometrics** 一詞，即中文的化學計量學。

1974 年，國際化學計量學學會成立，標誌著化學計量學作為一門新型學科得到了國際學術界的承認。

### 化學計量學的發展

隨著計算科學和化學分析的發展，人們對物質世界的認識越來越深刻，各種測量手段層出不窮，人們面對的測量數據也越來越多，電子計算機的出現和迅速發展更是極大地刺激了化學計量學的發展。現在的化學計量學不僅僅應用於多維化學數據的處理，還與化學工程相結合，為化學工程優化決策提供理論指導；與藥物化學相結合研究定量構效關係，是合理藥物設計的一個理論基礎。

## 化學計量學方法

* 早期的化學計量學處理數據應用的都是計量經濟學的方法如：主成分分析法、因子分析、典型相關性方法等
* 1970 年代出現了線性學習機器、非線性映射等方法轉麼用於處理化學數據
* 1980 年代微型計算機逐漸普及，出現了專家系統和資料庫技術
* 1990 年代出現了人工神經網絡、模擬退火算法、遺傳算法等方法
* 中文化學計量計算器

## 參見

* 分析化學
* 計算化學
* 量子化學
* 俞汝勤
化学计量数

**化學計量數**或**化學計量**是化學反應方程式中各反應物或生成物前的數值。例如，圖中為甲烷在空氣中完全燃燒的方程式，方程式中 ${\ce {O2}}$ 、 ${\ce {H2O}}$ 前的數值（或「係數」）2 就是它的化學計量。當一個物質前的數值為 1 時，便省略不寫，如式中的 ${\ce {CH4}}$ 和 ${\ce {CO2}}$ 。

將一個未加化學計量數的方程補充化學計量數，使其符合物質、電荷守恆的過程叫做化學反應方程式的配平。

## 化學計量比

化學反應方程式中，各反應物的化學計量之比稱為化學計量比。如果一個化學反應按照化學計量比發生，我們有如下假設：

1. 所有反應物都完全反應
2. 反應物不缺少
3. 反應物不過量

一些反應可以按照化學計量比進行反應，如溶液中的離子反應，有一些則需要其中的一種或多種反應物過量，如物質的燃燒。例如，對於反應：

　
: ${\ce {2Ag+ + S^2- -> Ag2S v}}$ （沉澱反應）

　
: ${\ce {H+ + OH- -> H2O}}$ （中和反應）

無論哪一個反應物過量，都可以按照化學計量比進行；而對於

　
: ${\ce {C + O2 -> CO2}}$

　
: ${\ce {2C + O2 -> 2CO}}$

在氧氣過量的情況下，碳燃燒生成二氧化碳，而氧氣不足的時候，則有一氧化碳生成。

對於一些反應，可以人為的控制化學計量比，來獲得不同化合物，尤其是一些二元化合物。如紅磷和鈷化合，根據不同的化學計量比，可以產生 ${\ce {Co2P}}$ 、 ${\ce {CoP}}$ 和 ${\ce {CoP3}}$ ：

　
: ${\ce {2 Co + P -> Co2P}}$

　
: ${\ce {Co + P -> CoP}}$

　
: ${\ce {Co + 3 P -> CoP3}}$

## 化學反應中化學計量的特殊情況

### 燃料的燃燒

燃料在燃燒時，為確保反應完全，需要氧化劑過量。若空氣作為氧化劑，則使燃料完全燃燒所需的空氣與燃料之比成為空燃比。常見燃料的空燃比如下：

### 和物量無關的反應

有一些反應進行的方式和物量無關，而和反應物的濃度有關，改變反應物的濃度，生成物的種類也隨之改變，如銅和硝酸的氧化還原反應：

　
: Cu + 4 HNO3（濃） → Cu (NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O

　
: 3 Cu + 8 HNO3（稀） → 3 Cu (NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O

在 10mol・L-1 以上的硝酸中，按上式反應；而在 4.8mol・L-1 時，按下式反應。此時，無論硝酸或者銅是否過量，反應都按照硝酸的濃度進行，而和其物量無關。類似地，對於硝酸鐵溶液和銀的反應，反應如何進行與硝酸鐵溶液的濃度有關，低濃度時，硝酸鐵水解產生的 H3O+ 與 NO3-和 Ag 反應；而高濃度的硝酸鐵則存在 Fe3+ 氧化 Ag 和 NO3-（H+）氧化 Ag 的競爭反應，通過理論計算，Fe3+ 在 3.16mol・L-1 以上便可氧化 Ag。

## 用途

對於一個已配平的化學反應方程式，已知其中一個參與反應的物量（或其它已知量，如質量等），或者其中一個生成物的物量，便可求出反應方程式中其它物量，這廣泛用於分析化學中的滴定、重量分析的計算中。在物理化學中，如化學反應速率方程的求解與計算中，也能用到化學計量。

而在物質的製備與合成中，往往需要將反應方程式中的化學計量比作為加料多少的參考；對於密閉空間有氣體產生的化學反應，也需要根據生成氣體的量來判斷反應是否安全。

## 參考文獻

## 連結

中文化學計量計算器 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
化学评论

《**化學評論**》（英語：_Chemical Reviews_，通常縮寫為 _Chem. Rev._）是一本同行評審的科學雜誌，由美國化學會於 1924 年創刊並發行至今。如其名稱所示，該雜誌發表某一領域內的綜合性的批判性的評論（即綜述），不發表原創研究。該期刊為雙周刊（2014 年以前為月刊），包括主題刊和（正常）混合刊兩種期號；主題刊每期關注一系列主題，每個主題下有若干篇相關的評論。該期刊 2017 年的影響因子為 52.613。

《化學評論》被以下的文獻或機構的資料庫收錄：化學文摘社（CAS），大英圖書館，國際農業和生物學中心文摘資料庫（CABI），EBSCOhost，ProQuest，PubMed，SCOPUS，SwetsWise 和 Web of Science。

## 參考文獻
化学诱变剂

**化學誘變劑**是指可以作為誘變劑的化學物質。化學誘變劑包括在 DNA 複製時可替換正常鹼基、引起錯誤的鹼基配對從而造成突變的鹼基類似物；能嵌入雙螺旋的鹼基中使複製時插入一個額外的鹼基，從而造成移碼突變的嵌入劑等。很多化學誘變劑通過添加烷基、芳香基或脫氨基等途徑修飾鹼基。

DNA 也可能由於與細胞中的各種正常化學組分發生反應而產生自發突變。需氧細胞中的活性氧組分（ROS）也會造成鹼基損傷。

## 參見

* 誘變劑
化学趋化性

**趨化性**（英語：Chemotaxis，亦被稱為**化學趨向性**）是趨向性的一種，指身體細胞、細菌及其他單細胞、多細胞生物依據環境中某些化學物質而趨向的運動（詳細請看細胞遷移）。這對細菌尋找食物（如葡萄糖）十分重要，細菌以此趨進有較高食物分子濃度的地方，或遠離有毒（如苯酚）的地方。在多細胞生物中，趨化性對其發展和其他正常功能一樣不可或缺。另外，已證實此機制會在癌細胞移轉中被破壞掉。

正趨化性指趨向較高化學物質濃度的運動，而負趨化性則相反。

## 研究史

儘管細胞的移動早在雷文霍克發明顯微鏡的初期就被觀測到，其敘述在 1881 年和 1884 年才分別由_恩格爾曼 (Thomas Engelmann)_ 和_浦菲弗 (Wilhelm Pfeffer)_ 於細菌上，及_詹寧斯 (H.S. Jennings)_ 於 1906 年在纖毛蟲上獲得。諾貝爾獎得主梅基尼可夫 (Metchnikoff) 亦對此領域的吞噬作用有所貢獻。趨化性在生物學以及臨床病理學上的重要性到了 1930 年代被廣為接受。其現象的基本定義亦隨時間而變。趨化性測定品質控制上的重要觀點在 1950 年代由 _H. Harris_ 提出。1960 和 1970 年代間，現代分子生物學和生物化學的發展提供了一系列的新奇技術，使得因於化學趨向運動的移動反應細胞 (migratory responder cells) 和亞細胞 (subcellular fractions) 的研究變得有可能。_J. Adler_ 所做的先驅工作顯示出一很重要的轉折點，在了解細胞細胞內訊號傳導的所有過程。

## 演進和化學趨向訊號

趨化性是最基本的細胞生理反應之一。對環境中有害及喜好物質做探測的受器系統的發展在演化的極初期對單細胞生物便已是不可或缺的了。對真核原生動物_梨形四膜蟲_和原始海中出現的胺基酸的一致序列做比較分析，令人覺得在相對簡單的有機分子的趨化性及其在地球上發展之間有不錯的關連性。如此，最早期的分子被認為是具高度的**趨化性**（即 Gly、Glu、Pro）的胺基酸，而較後期的則被認為是有高度排化性（即 Tyr、Trp、Phe）的胺基酸。

## 趨化性的例子

* 船蛆會集體啃食木製器具 - 船蛆的正趨化行為（聞到木材散發出來的木質素而過去啃食）。
* 草履蟲會避開有害的高濃度鹽水，而它又會移動到有 0.2％醋酸的地方 - 草履蟲的負趨化性（避開有害的高濃度鹽水）和正趨化性 (移動到有 0.2％的醋酸的地方)。
* 寄生蟲能辨認宿主 - 寄生蟲的正趨化行為（對宿主身上散放出來的特殊化學物質十分敏感）。

 

### 細菌趨化性

有些細菌，如大腸桿菌，一個細胞有很多鞭毛（通常是 4 到 10 個）。鞭毛可以做兩個方向的旋轉：

1. 反時針方向旋轉讓這些鞭毛排成一束旋轉的鞭毛，讓細菌可以直線游移。
2. 順時針方向旋轉使鞭毛分散開，每條鞭毛分別朝向不同方向，細菌可以在空間中翻轉。

## 參考文獻

* 台灣 wiki - 趨性 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 醫學百科 - 趨性 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

## 外部連結

* Chemotaxis （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Cell Migration Gateway
化学过程

**化學過程**（英文：**Chemical process**）在科學上是一種改變一個或多個化學物質或化合物的手段。這類過程的發生，可能由自身或外在所引起，並且涉及某種形式的化學反應。就工程學而言，一個化學過程是使用於生產或工業（見工業過程）的方法，用以改變化學物質或原料的組成成分，通常這些過程可見於化學工廠或化學工業等領域中。

化學過程可能涉及一個或數個步驟，即稱為單元操作（unit operation）。在工廠中，不同的單元操作通常發生在工廠的不同容器或部分中，稱為**單元**（unit）。

## 單元過程

**單元過程**（Unit process）是化學工程裡的基礎過程。它與單元操作共同構成變化多端的化學工業的原理。兩者遵循相同的物理定律。

化學工程的單元過程基本上是由下列重要的數種過程所組成：

## 化學過程的學術研究機構

* 程序研究和發展研究所 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），利茲大學

## 相關條目

* 化學工廠
* 工業過程
* 過程 (工程)
* 泡沫分離
化学遗传学

**化學遺傳學**(**Chemical genetics**) 是通過篩選小分子化學文庫來研究細胞中蛋白質和訊息傳遞途徑的功能。近年來應用高通量技術進行化學遺傳學的篩選正越來越受到關注。化學遺傳學類似於經典遺傳篩選，在經典遺傳學篩選中，隨機突變被引入生物中，這些突變體的表型被觀察到，並且最後產生該表型的特定基因突變（基因型）被鑑定出。

## 實例

* Maxim 製藥公司應用高通量細胞學的方法篩選出了一批能誘導腫瘤細胞凋亡的化合物。其中一個化合物 (1D) 只對部分腫瘤細胞具有殺傷活性。他們以該化合物為工具找到了該化合物的靶標為「TIP47」—— 一個胰島素樣生長因子（IGF-1）受體的結合蛋白，從而揭示了 TIP47 在細胞凋亡過程中的功能。
* 最近成功地利用高通量化學遺傳學的方法發現了肝糖合成酶激酶「3β」(GSK3β) 在神經發生過程中的潛在功能。在該實驗中，他們應用小鼠胚胎幹細胞「P19」來篩選了大約十萬個與激酶相關的專門化合物庫，結果發現了一個被稱作「TWS119」的化合物。該化合物能夠有效地誘導幹細胞向神經元分化。隨後，他們通過親和層析的方法找到該化合物的潛在靶標為「GSK3β」 ，這一發現為幹細胞神經分化提出了一個潛在的分子機制。

目前中國國內可提供化學遺傳學篩選的機構有：中國科學院上海生命科學院植物生理生態所化學遺傳學篩選平台。

## 參閱

* 化學生物學

## 參考資料
化学鉴原

**《化學鑒原》**，是英國傳教士傅蘭雅口譯、中國清朝科學家徐壽筆述的化學書，1871 年（同治十年）江南製造局出版發行。本書是中國史上很早期的化學教科書，介紹了基本的化學知識，例如化學物的理化性質與基本化學實驗等，亦將化學元素的名字翻譯做中文。《化學鑒原》共有六卷，另有續篇二十四卷、補篇六卷、附卷一卷。

## 譯者

徐壽，字雪村，對西學產生濃厚興趣，努力汲取西學，研究《格致匯編》等科技教材。他在翻譯館翻譯了許多西方的科技書籍。傅蘭雅，英國根德郡海斯人，同樣在江南製造局翻譯了大量的科學書籍。其中他們二人 把美國人韋爾斯（David Ames Ｗells）於 1858 年撰寫的《韋爾斯化學原理及應用》（Well's Principles and Applications of Chemistry）的無機化學部分翻譯成《化學鑒原》。

## 內容

本書介紹了各種元素（如氫、氧等）和它們的化合物，說明其物理化學性質、反應、製備方法等等，其中翻譯了各種名詞。如鏹水（現代名叫酸）、原質（現代名叫元素）等。

### 物質的理化性質

#### 元素（書中稱作原質）

書中介紹了常見元素的理化性質等。例如在溴一章節中，譯者介紹了溴是紅棕色的、是液體、有毒等性質，亦描述了一道製備溴的文字式，當中描述到用溴化鉀等和硫酸反應，再冷凝，以製備溴。另外，書中詳細地介紹了鈉金屬的性質，例如把一塊鈉切開時，可看到裏面的金屬光澤；但在過了一會兒後，它跟養氣（氧氣）反應，生成鈉養（氧化鈉）。書中亦介紹了鈉燃燒是會放出金黃的光。

#### 化合物（書中稱作雜質）

這本書介紹了常見化合物的特性。例如介紹了鈉養（氧化鈉）跟水反應後產物（氫氧化鈉）的特性，如呈鹼性（使紅色石蕊紙變藍）等。又描述道它跟淡硫鏹水（稀硫酸）反應後生成鈉養硫養三（元明粉，即硫酸鈉），變爲中性。

### 實驗方法

本書附上插圖，描述實驗的裝置與儀器。例如介紹了用排水集氣法來收集氧氣、用石蕊紙來檢驗物質的酸鹼等。

### 化學物的命名

#### 元素的命名

當時許多科學名詞還沒有相對應的中文名稱，徐壽翻譯了元素的名字。他選擇外文名的首音或次音，然後查找同音詞，並加上相對應的偏旁（如以金字旁表示金屬元素），創造新字來命名元素，如鈉、鈣、錳等。其中有些元素的名稱描述了該元素的特性，如氧氣，因爲氧氣為很多生物之需，意譯為養氣。其他意譯的例子有綠氣（今名氯，因氣體黃綠色而得名）、輕（今名氫氣，因氣體輕而得名）等。溴、鎂等 24 個元素的譯名被沿用至今，成爲現今的標準名稱。

 

#### 命名化合物

某些化合物的名詞一直沿用至今，如臭氧等。

某些化合物名字很特殊，現今一般不會使用，如硝鏹水（硝酸）、鉀衰（氰化鉀）等。

某些化合物的名字是由元素的名稱合併而得，但命名方法跟現今的方法很不一樣，當時離子化合物的命名是先讀陽離子再讀陰離子，跟今天的命名法相反。例如 KI, 當時命名為鉀碘，今天我們命名它為碘化鉀。而硫酸鈣，當時名為鈣養硫養三。又如鉀養淡養（硝酸鉀）、鋇養（氧化鋇）等。

## 影響

《化學鑒原》被格致書院、時務學堂等晚清學堂列爲參考書目。

《清史稿》稱在徐壽翻譯的衆多書本，《化學鑒原》與《西藝知新》兩本書「尤稱善本」 。

## 參考資料
化学钟

**秒錶反應**（英語：Chemical clock），又稱**化學鐘**或**化學振盪**，是指遠離平衡態的化學反應體系，在開放條件下並不趨向穩定，而是圍繞穩態以時間為橫坐標，中間物濃度出現有節律的極大值或極小值，而且時間有序。

要發生持續的化學振盪，除了遠離平衡態和開放體系兩個條件外，在體系中必存在自催化或反饋型的反應。此外體系還必須具有雙穩態性，即可在兩個穩態之間來回震盪。

化學振盪屬非平衡態熱力學，必然是耗散結構，在動力學上屬非線性動力學，是化學混沌的一種現象。

研究化學振盪對於解釋自組織及混沌科學的規律具有十分重要的作用。
化学键

**化學鍵**（英語：Chemical Bond）是一種粒子間的結合模式，其中粒子可以是原子或離子。透過化學鍵，粒子可組成多原子的化學物質。鍵由兩相反電荷間的電磁力引起，電荷可能來自電子和原子核，或由偶極子造成。化學鍵種類繁多，其能量大小、鍵長亦有所不同。

在原子中，帶負電、繞原子核運行的電子與核內帶正電的質子互相吸引，而位於兩原子核之間的電子則皆受兩方吸引。因此，原子核和電子間最穩定的組態，是當電子位處兩原子核間之時。這些電子使原子核能夠彼此相吸，形成所謂的化學鍵。然而，化學鍵並不能減少個別粒子所構成的體積。由於電子的質量較小且具有物質波性質，它們相較於原子核而言佔據了極大部分的體積，使原子核之間距離較遠。

一般而言，強化學鍵的形成伴隨著原子間電子的共用或轉移。分子、晶體、金屬和雙原子氣體。

## 化學鍵的類型

化學鍵有強與弱之分。一般較強的化學鍵有離子鍵及共價鍵。分子內部共價鍵可以很強，而多原子分子之間共價鍵強度則與各原子的相互角度有關。

化合物的化學鍵類型，也會影響其物理性質，例如：熔點、沸點等。在高分子中它作為分子內部的力出現。

### 離子鍵

正離子、負離子通過靜電作用形成的化學鍵稱作**離子鍵**。兩個原子間的電負性相差極大時，一般是金屬與非金屬，例如：氯與鈉，若他們要結合，電負性大的氯會從電負性小的鈉搶走一個電子，以符合八隅體。之後氯會以 - 1 價的方式存在，而鈉則以 + 1 價的方式存在，兩者再以庫侖靜電力因正負相吸而結合在一起。離子鍵可以延伸，理想的離子化合物中並無分子結構。然而實際上，由於離子間總有極化作用的發生，所以離子之間的電子雲並不可能完全無重疊，因此離子化合物總是帶有一部份共價性。

離子鍵亦有強弱之分。其強弱影響該離子化合物的熔點、沸點和溶解性等性質。離子鍵越強，其熔點越高。離子半徑越小或所帶電荷越多，負、正離子間的作用就越強。例如鈉離子 ${\ce {Na+}}$ 的微粒半徑比鉀離子 ${\ce {K+}}$ 的微粒半徑小，電荷密度大，則氯化鈉 ${\ce {NaCl}}$ 中的離子鍵較氯化鉀 ${\ce {KCl}}$ 中的離子鍵強，而氯化鈉的熔點比氯化鉀的高。

#### 離子化合物

根據化合物中所含化學鍵類型的不同，把含有離子鍵的化合物稱爲**離子化合物**（**ionic compound**），鹼類（如 ${\ce {KOH}}$ ）、大多數鹽類（如 ${\ce {MgCl2}}$ ）（其中 BeCl2，AlCl3 為共價）、大多數金屬氧化物（可理解為活潑金屬氧化物）（如 ${\ce {CaO}}$ ）都是離子化合物。離子化合物中可能存在共價鍵，這與其定義並不矛盾（參看下文對**共價化合物**的定義），如 ${\ce {NH4Cl}}$ 、 ${\ce {NaOH}}$ 便是既具有共價鍵又具有離子鍵的離子化合物。

### 共價鍵

原子間通過共用電子形成的化學鍵，叫做**共價鍵**。它通過兩個電負度相近的原子，例如兩個氧，互相共用其外圍電子以符合八隅體的鍵結方式結合，因此也有人說這是非金屬原子間的結合方式。而共價鍵有鍵角及方向的限制，因此不能隨意延伸，也就是有分子結構。共價鍵廣泛存在於氣體之中，例如氫氣、氯氣、二氧化碳。有些物質如金剛石，則是由碳原子通過共價鍵（巨型共價結構）形成的。共價鍵又可分爲非極性共價鍵與極性共價鍵，以及配位鍵。

#### 共價化合物

**只**含有**共價鍵**的化合物稱爲**共價化合物**（**covalent compound**），如 ${\ce {HCl}}$ （在溶液中會成為 ${\ce {H+}}$ 及 ${\ce {Cl-}}$ ）、 ${\ce {H2O}}$ 、 ${\ce {CO2}}$ 、 ${\ce {CH4}}$ 、 ${\ce {NH3}}$ 等。因此根據其定義，共價化合物中肯定不存在離子鍵。共價鍵鍵能強，但由於分子間作用力較弱，通常具有低熔沸點特性。

#### 極性共價鍵

**極性共價鍵**是在化合物中，不同種的原子形成的共價鍵，由於兩個原子吸引電子的能力不同，共用電子對必然偏向吸引電子能力較強的原子一方，因而吸引電子能力較弱的原子一方相對的呈正電性。叫做極性共價鍵 (polar covalent)，簡稱極性鍵。

#### 非極性共價鍵

**非極性共價鍵**是在單質分子中，同種原子形成共價鍵，兩個原子吸引電子的能力相同，共用電子對不偏向任何一個原子，因此成鍵的原子都不顯電性。叫做非極性共價鍵 (nonpolar covalent)，簡稱非極性鍵。

### 金屬鍵

**金屬鍵**則是金屬原子間的鍵結方式，金屬陽離子通過與帶負電的電子間的庫侖靜電力，金屬原子間共用遊走於空價軌域的電子雲，而結合成穩定態，因此金屬有很高的延展性，且有很高的熔點（汞除外），並無分子結構。

## 鍵斷裂

在一般情況下，有鍵裂解分兩種情況：均等分裂和不均等分裂，並因為過程的特性而有所不同。

均等分裂中，兩產物斷開共價鍵後兩者之間的電子平分。

不均等分裂中，斷裂後電子會偏好留在某一產物上。

「鍵解離能」指的是能量的裂解化學鍵所需的能量。

在生物化學打破大分子的過程（通過拆解其內部能量）的分解代謝。

酶，其催化鍵裂解被稱為裂合酶，而它們通過水解或氧化 / 還原，所以亦可稱為水解酶和氧化還原酶。

## 分子軌道理論

科學家認為「電子」是以一種稱為費米子（Fermions）的型態存在於物質空間之中，電子在原子之中時是以不同能階的原子軌域（Atomic Orbital）存在，氫原子光譜的實驗就是電子在不同能量原子軌域間存在的證明，由此可更進一步的推廣多電子原子的原子軌域，以及原子和原子形成分子的分子軌域理論（Molecular Orbital Theory）之理論模型，最後再利用量子化學中數學形式的條件限制，探討與解釋電子存在空間中的情況。

由微觀世界的眼光看來，分子所存在的空間即是其電子密度分佈所佔據的空間，化學家定義連結原子和原子成為分子的作用為「化學鍵」，以量子化學的觀念看來，化學鍵的形成主因是由於原子軌域的相互重疊，使得原有的軌域能階分佈改變，因而形成能量較穩定的分子軌域，也因此最直接影響化學鍵的形成因素就是電子密度的重新分佈。

利用電子密度之分佈可以找出兩個相鄰原子間電子密度極大值，其電子密度極大值的連線便是原子間化學鍵鍵結之路徑，進一步的利用原子間電子密度極大值的等位面加以分別原子所佔有的區域，可以界定出原子位於分子中所佔據的空間大小。

## 參見

## 外部連結

* 簡單化學鍵結構概念 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），賴亭吟著寫、陳藹然責任編輯，國科會高瞻計畫資源平台。
* http://ispccss.mysinablog.com/index.php?op=ViewArticle&articleId=1945407 原子和化學鍵 (普照科學 Po （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Chiu Integraded Science)
化学键键长及键能列表

## 參考資料

Bond Lengths and Energies
化学镀

**化學鍍**（Chemical Plating），也稱為**自催化鍍**（Autocatalytic Plating）或無電極鍍（electroless plating），是利用自催化原理在基體表面沉積合金的新型表面處理工藝，和傳統需使用外部電源的電鍍不同。

化學鍍中最為常用的是化學鍍鎳- 磷合金技術。同時具有鍍層厚度與零件形狀無關、硬度高、耐磨性和天然潤滑性，以及優良的耐腐蝕性等優點，並且還有許多可隨磷含量而改變的磁性、可焊性、可拋光性等功能特性，設計者可以根據零件需要的性質在鍍層體系中找到合適的對象。

由於用次亞磷酸鈉還原，獲得鍍層不需外加電源，因此被取名為無電解鍍（Electroless Plating），以示與電鍍（Electroplating）的區別。由於沉積過程是一種化學氧化還原反應，故又稱化學鍍（Chemical Plating）。同時，反應具有自催化性質，因此又被稱為自催化鍍（Autocatalytic Plating）。

## 參看資料

* GJB/Z 594A-2000 金屬鍍覆層和化學覆蓋層選擇原則與厚度系列。
化学镍金

**化學鎳金**（縮寫為 **ENIG**，英語：Electroless nickel immersion gold），又名化鎳金或者沉鎳金，是印刷電路板的一種表面電鍍工藝。該工藝在銅表面鍍一層鎳磷合金，再在電鍍鎳表面鍍上一層金，以防止鎳氧化。

與噴錫板（HASL）或其他傳統、便宜的表面鍍層工藝相比，化學鎳金有很多優點。化學鎳金鍍層十分平坦，便於大尺寸球柵陣列封裝（BGA）焊接。除此以外，出色的抗氧化性和未處理接觸面可用性十分適用於薄膜開關和接觸點。

早期的化學鎳金工序可靠性不高，鍍層可能與銅板分離，造成元件脫落，也不會如噴錫那麼容易濕潤，濕潤也不均勻。此外，在電化學處理過程中，可能會產生鎳磷合金中空區域。更具體地說，防焊油墨中的硫化物進入電鍍槽，大大減少焊接的可靠性。為了解決這個問題，現代的鎳金工藝先在銅表面置換鈀，再鍍上的鎳磷合金，最後再在表面鍍上一層金。

ENEPIG 十分昂貴，但其特性和性能最佳。該工藝與其他常見的處理方法相比，需要更多的步驟。

電鍍鎳步驟是一個將鎳沉積到鈀催化銅表面的自催化反應。處理過程中必須及時補充含有鎳離子的還原劑，維持足夠的濃度、溫度和 pH 值，形成均勻塗層。在沉金步驟中，金通過置換反應附著在鍍鎳的區域，對鎳進行保護，直到電路板進入焊接步驟。金厚度需要滿足某些特定的公差，以確保鎳的可焊性。

IPC -4552 標準對印刷電路板化學鎳金處理質量和其他方面進行規範。IPC-7095 中涵蓋與 "黑墊" 中空區域有關的內容，如表面龜裂和鎳突刺。

## 參考文獻

http://www.jeolusa.com/NEWS-EVENTS/JEOL-NEWS-Magazine （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
日本電子新聞 40 卷，第 1 號，2005 年
支持 SiP 的先進分析技術

https://www.atotech.com/wp-content/uploads/2016/03/The\_identification\_of\_critical\_soldermasks.pdf （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
化学阉割

**化學閹割**，又稱**化學去勢**，是一種藥物控制法，注射藥物，以減少男性荷爾蒙，抑制性衝動。與切除睪丸或卵巢的手術閹割不同，化學閹割不會真正閹割該人，也不會使其絕育。

化學閹割被部分國家採用來處遇性侵犯，以降低性衝動的方式，試圖達到降低性犯罪再犯的效果；但有一些關於人權方面和可能的副作用上的爭議。

## 方法

化學閹割涉及服用抗雄性激素藥物，比如醋酸環丙孕酮或避孕藥醋酸甲羥孕酮，為方便服藥控制，每三個月注射一次。

苯呱利多也用於此目的，也可以作為一種手段通過增加長效注射劑符合給出。

## 生理影響

對男性進行化學閹割後，可以減少其性慾望、強迫性的性幻想和提高防止性衝動的能力。化學閹割被普遍認為是可逆的，停藥後作用會消失。

威脅生命的副作用是罕見的，但可能產生一些長期副作用或者提高下列症狀的風險，例如：脂肪增多、骨質疏鬆（尤其使用醋酸甲羥孕酮時）、心血管疾病。他們也可能經歷其他「雌性化」的效果，比如男性乳房發育症、體毛減少和肌肉耗失。

化學閹割與視覺能力和視覺記憶的衰退有關，實驗受試者在停止接受化學閹割藥物後，這些影響消除。

## 各國使用

目前在德國、美國、 加拿大、印度、義大利、哥倫比亞、薩爾瓦多、多明尼加共和國部分地區、阿根廷西部曼多薩省、波蘭、韓國及哈薩克斯坦，對強姦犯實施這種藥物控制法。

## 效果

雖然許多性犯罪人在服用藥物期間減少再犯，但不能立即論斷是化學閹割所生的功用。因為：

1. 雖然在使用這些藥物之後可以降低性慾，但是藥物不能改變犯罪的其他相關因子（例：偏差的性觀念、親友的支持、反社會的思考模式等等）。
2. 而根據犯罪心理學迄今已穩固的理論與實證成果，以「社會認知行為療法」矯正犯罪人身上或身旁的這些因素，可以穩定收到減少再犯的效果。
3. 迄今（2010 年）沒有實驗證實再犯的減少效果來自藥物，而不是因為同期間幾乎所有性犯罪人都會接受的諮商／矯治。

本質上，服藥可以提早、迅速抑制有問題的行為，但若要得到長期的改善，仍必須做心理治療。

## 參考文獻
化学需氧量

**化學需氧量**（英語：COD，Chemical Oxygen Demand）是以化學方法測量水樣中有機物被強氧化劑氧化時所消耗之氧的相當量，用以表示水中有機物量的多寡。水樣在一定條件下，以氧化 1 升水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量為指標，折算還每升水樣全部被氧化後，需要的氧的毫克數，以 mg/L 表示。它反映了水中受還原性物質污染的程度。該指標也作為有機物相對含量的綜合指標之一。

化學需氧量還可與生化需氧量（BOD）比較，BOD/COD 的比率反映出了污水的生物降解能力。

 
一般測量化學需氧量所用的氧化劑為高錳酸鉀或重鉻酸鉀，使用不同的氧化劑得出的數值也不同，因此需要註明檢測方法。為了統一具有可比性，各國都有一定的監測標準。

 
一般多選用重鉻酸鉀迴流法，因重鉻酸鉀氧化力較其他氧化劑強，對大部分的有機物的氧化可達理論值的 95-100%

 
以重鉻酸鉀迴流法測定水樣 COD 值時，可採用密閉迴流或開放迴流法，由於前者所用試劑量少，產生的廢液量少，對環境較友善。

## 參考資料

1. 曾昭桓、陳秀卿... 等 15 位。環境分析 - 原理與應用。台灣：環境分析學會. 2012/04: 134–135 （中文）.
化學元素命名

因為歐洲語文有密切的關係，除了那些各語文從遠古就知的，所用的元素名稱都是非常類似，因為科學名稱都是新拉丁文的形式。大部分元素結尾是「-ium」，一些羅曼語族語文結尾「-io」。例如，鉕在常見歐文是：

* 新拉丁文、英文、德文、荷蘭文、丹麥文、瑞典文、挪威文、捷克文：Promethium（大部分大寫）
* 法文：prométhium
* 西班牙文、義大利文：prometio
* 葡萄牙文：Promécio
* 波蘭文：promet
* 加泰隆尼亞文：prometi
* 愛沙尼亞文：promeetium
* 羅馬尼亞文：promeţiu

## 取決名字

元素名稱都是有典故的，如從著名人物，神話傳說，星體取材來命名。

### 地名

20 個左右來源於地名：

* * Americium（鋂）：美洲
  * Californium（鉲）：加利福尼亞州
  * Darmstadtium（鐽）：德國的達姆施塔特
  * Europium（銪）：歐洲
  * Francium（鍅）：法國
  * Gallium（鎵）：法國拉丁古名，Gallia
  * Germanium（鍺）：德國
  * Hassium（𨭆）：德國的黑森邦
  * Lutetium（鎦）：巴黎拉丁古名，Lutetia
  * Scandium（鈧）：斯堪地那維亞
  * Strontium（鍶）: 蘇格蘭小鎮斯蒂朗蒂安， Strontian
  * Yttrium（釔）、Ytterbium（鐿）、Terbium（鋱）、Erbium（鉺）：瑞典小鎮伊特比（Ytterby）。

### 科學家

* * Copernicium（鎶）：哥白尼
  * Curium （鋦）：瑪麗・居禮
  * Einsteinium（鑀）：愛因斯坦
  * Mendelevium（鍆）：門捷列夫
  * Nobelium (鍩)： 諾貝爾
  * Roentgenium（錀）：倫琴

### 神話

* * Helium（氦）：赫利俄斯，古希臘神話中的太陽神。
  * Niobium （鈮）：古希臘神話中，妮娥碧（Niobe）是底比斯（Thebes）的王后。
  * Promethium（鉕）：普羅米修斯，古希臘神話中偷火被處罰的神。
  * Tantalum（鉭）：坦塔洛斯，希臘神話中宙斯之子。
  * Titanium（鈦）：希臘神話中的泰坦。
  * Thorium（釷）北歐神話中的雷神索爾。

### 星體

* * Cerium（鈰）：穀神星
  * Neptunium（錼）：海王星
  * Palladium（鈀）：智神星
  * Plutonium（鈽）：冥王星
  * Uranium（鈾）：天王星

## 相關條目

* 元素
化學元素發現年表

**化學元素發現年表**將各種化學元素的發現按時間順序列出。其中元素發現的時間以提煉出元素單質的時間為準，因為元素化合物的發現時間無法準確定義。表中列出了每種元素的名稱、原子序數、發現時間、發現者姓名和發現方式的簡介。

## 表格

**圖例**： 

## 未記載的發現

## 有記載的發現

## 參見

* 元素週期表歷史
* 元素週期表

## 參考資料

## 外部連結

* History of the Origin of the Chemical Elements and Their Discoverers（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* History of Elements of the Periodic Table （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Timeline of Element Discoveries （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
化學兄弟

**化學兄弟 / The Chemical Brothers** 是英國電子音樂團體，成員是由 **Tom Rowlands** 與 **Ed Simons** 組成，成軍當初兩人是一起在倫敦修歷史課而認識的同學，一開始他們最擅長將把知名樂團的經典曲子重新 "Remix / 混音", 曾翻混過 90 年代的迷幻樂團 Primal Scream、英國搖滾樂團 Mainc Street Preachers 以及 Big Beat 搖滾先鋒 Voodoo People 的歌。並和綠洲合唱團 (Oasis) 之間保持著非常好的關係，也多次在專輯中有密切的合作。

## 經歷

成軍近 20 年，在全球各地累計的唱片銷量已突破千萬，連續 5 張專輯在發行首週就稱霸英國金榜冠軍。在美國方面，除了成功攻入美國告示牌排行榜外，並還獲得了四座葛萊美獎，在 1997 年的專輯 "Dig Your Own Hole" 中的單曲 Block Rockin' Beats 獲得了「Best Rock Instrumental Performance」（最佳搖滾樂器表演獎）,2005 年的專輯 "Push The Button" 獲得了「Best Electronic/Dance Album」（最佳電子樂曲舞曲專輯 / 最佳舞曲錄音）,2007 年的 "We Are the Night" 也獲得了這一獎項。成為首位獨得兩座「最佳電音／舞曲專輯」獎座的藝人。

2011 年 7 月 26 日化學兄弟首次登陸台灣表演「有象音樂祭 / TWinkle Rock Festival」。

英國時間 2015 年 4 月 21 日，化學兄弟在官方 FB 粉絲團 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）公佈了全新音樂的視覺形象及大約 24 秒的試聽音樂。

英國時間 2015 年 4 月 23 日，化學兄弟的新曲《Sometimes I Feel so Deserted》 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）在 BBC Radio 1 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）首播；同日，化學兄弟亦在官方粉絲團公布新專輯《Born in The Echoes》將於 2015 年 7 月 15 日正式發行，官方網站同日釋出預購方案。

## 專輯唱片

**歷年專輯 (Studio albums)**

* _Exit Planet Dust_ / 撤離星系星塵 (1995)
* _Dig Your Own Hole_ / 自掘洞窟 (1997)
* _Surrender_ / 征服 (1999)
* _Come with Us_ / 一起搞吧 (2002)
* _Push the Button_ / 一觸即發 (2005)
* _We Are the Night_ / 舞夜駭客 (2007)
* _Further_ / 未來的未來 (2010)
* _Born in the Echoes_ / 舞夜回聲 (2015)
* _No Geography_ / 舞界線 (2019)

**電影原聲帶 (Soundtrack albums)**

* _Hanna_ (2011)

**精選專輯 (Main compilation albums)**

* _Brothers Gonna Work It Out_ (1998)
* _Singles 93-03_ / 十年輯 (2003)
* _Brotherhood_ / 有志一同 : 新歌 + 精選 (2008)

## 參考

* 官方網站（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

## 外部連結

* 官方網站（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* KKBOX
* 有象音樂祭「TWinkle Rock Festival」
* TWinkle Rock Festival 實況剪影 (Taiwan)
* YouTube Remix 頻道 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (Taiwan)
* The Chemical Brothers full albums 1995~2010 Best Dj mix edition （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 2015 年新曲《Sometimes I Feel So Deserted》 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
化學分子式

**化學式**（chemical formula）是用化學元素符號、數字、其他符號來表示組成特定化合物或分子的「原子化學比例信息」的一種公式；這些符號或數字被限制在單一行列排印，其中可能包括下標和上標。

化學式包括：分子式、實驗式、結構式和電子式等表示方式。

上述「其他符號」有：

* `—` 連接號
* `,` 逗號
* `()` 小括號
* `[]` 中括號
* `{}` 大括號
* `+` 正號
* `−` 負號

## 讀法

化學式的通則讀法，一般是從右向左、由正向負，讀作「**X 化 X**」，如：

 * ${\ce {ZnO}}$ ，讀作「氧化鋅」
* ${\ce {HCl}}$ ，讀作「氯化氫」

當一個分子中原子個數不止一個時，還要讀出粒子個數，如：

 * ${\ce {V2O5}}$ ，讀作「五氧化二釩」

 
帶有酸原子團的分子則讀作「**O 酸 X**」，如：

 * ${\ce {Na2SO4}}$ ，讀作「硫酸鈉」。

另外，有的要讀「氫氧化 X」，如：

 * ${\ce {NaOH}}$ ，讀作「氫氧化鈉」。

 
而在讀含多種氧化數的化合物時還要注意其化合價數，例如：

 * ${\ce {Fe^3+}}$ ，讀作「鐵離子」
   * ${\ce {FeCl3}}$ ，讀作「氯化鐵」
* ${\ce {Fe^2+}}$ ，讀作「亞鐵離子」
   * ${\ce {FeCl2}}$ ，讀作「氯化亞鐵」。

若含結晶水，應先讀出結晶水的個數，讀作「X 水合 X」，如：

 * ${\ce {CuSO4.5H2O}}$ ，讀作「五水合硫酸銅」

若結晶水個數為 1，也應讀出個數，讀作「一水合 X」。

## 化學式的寫法

依據用途不同，同一種物質可能具有多種化學式寫法，以下列出幾種常用寫法：

### 最簡式

**最簡式**（英語：Empirical Formula），又稱**實驗式**、**簡式**，是用元素符號表示化合物分子中各元素的原子個數比的最簡關係式。

最簡式一般都是通過分析化學的元素分析法（英語：Elemental Analysis）獲得的，尤其是通過有機化學中燃燒法測定化合物中碳氫比，因此最簡式又稱實驗式。 
例如：過氧化氫（ ${\ce {H2O2}}$ ）以最簡式僅記作 ${\ce {HO}}$ ，儘管它的一個分子中含有兩個氫原子與兩個氧原子。另一個例子是正己烷（ ${\ce {C6H14}}$ ），它以最簡式記作 ${\ce {C3H7}}$ 。

最簡式無法表示分子內原子的具體個數，亦無法表示分子結構，但在分析物質中某種元素的比例時起到重要作用。 
例如：乙炔、苯的實驗式均為 ${\ce {CH}}$ ，但乙炔的分子式是 ${\ce {C2H2}}$ ，苯的分子式是 ${\ce {C6H6}}$ 。

### 分子式

**分子式**（英語：Molecular Formula），僅適用於分子化合物。非分子型化合物不宜用分子式表示，只能用實驗式表示。 
例如：氧氣、二氧化碳、硫酸、乙烯等可用分子式 ${\ce {O2}}$ 、 ${\ce {CO2}}$ 、 ${\ce {H2SO4}}$ 、 ${\ce {C2H4}}$ 等表示。

當分子式相同時，也有可能不是一種物質，它們有可能是同分異構物。 
例如：乙醇和甲醚分子式相同（皆是 ${\ce {C2H6O}}$ ），但二者為不同物質。

### 示性式（結構簡式）

**示性式**，或稱**結構簡式**，一般用來表示有機物，其分子中所含官能基的簡化結構式。 
例如：乙醇和甲醚分子式皆相同（皆是 ${\ce {C2H6O}}$ ），如何區分二者，就須看其示性式。乙醇示性式為 ${\ce {C2H5OH}}$ ；甲醚為 ${\ce {CH3OCH3}}$ 。

### 鍵線式

**鍵線式**（英語：Skeletal Formula），是在紙面表示分子結構的最常用的方法，在表示有機化合物的立體結構時尤其常用。用鍵線式表示的結構簡明易懂，並且容易書寫。

### 結構式

**結構式**（英語：Structural Formula）是用元素符號和短線表示化合物（或單質）分子中原子的排列和結合方式的式子。為一種直觀描述分子式的方法，常用於有機化合物。
以乙醇為例：

### 路易斯結構式

**路易斯結構式**（英語：Lewis structures），又稱為**電子點式**，可以表達分子中各原子之間的化學鍵以及每個可能的孤對電子對。

## 有機化合物

有機化合物的化學式，通常使用分子式與結構式表示。

* 分子式僅表示一種物質的組成成份，如乙烯的分子式：

　
: ${\ce {C2H4}}$

* 結構式則亦表示了一種物質的組成結構。

　
: 通常來說，分子式可能會受同分異構體的困擾，而結構式則不會。

　
: 如乙烯的結構式：

　
: ${\ce {H2C=CH2}}$

注意這裡的兩個碳原子間用雙橫線連接以示雙鍵。表示三鍵時，則可用三橫線。單鍵的橫線通常不寫，但在可能存在歧義時應書寫。

此外，在書寫分子較大的有機物的示性式時，可以將重複的部分簡記，如正十八烷記作：

　
: ${\ce {CH3(CH2)16CH3}}$

有時也用 n 作為未知數代表通式，如烷烴通式 CnH2n+2。

* 芳香烴的結構式通常用苯環表示。如 2,4,6 - 三硝基甲苯：

　
:

## 希爾系統

**希爾系統**（英語：Hill System）或希爾記法（英語：Hill notation）是一種書寫最簡式、分子式和結構式的系統，首先表示分子中的碳原子數，隨後是氫原子數，然後是其他所有化學元素的原子數，按元素符號的字母順序排列。當化學式不含碳時，所有元素（包括氫）按字母順序列出。

通過這些規則，根據公式中每個元素的原子數對公式進行排序，由於早期元素或數字的差異被視為比任何後期元素或數字的差異更為顯著，比如將文本字符串按字典順序排序，可能將化學公式排列成希爾順序。

希爾系統於 1900 年由美國專利商標局的 Edwin A. Hill 首次發布。它是化學資料庫和印刷索引中最常用的系統，用於對化合物列表進行排序。 

使用希爾系統的化學式列表按字母順序排列如上。當符號以相同字母開頭時，單字母元素位於兩個字母符號之前（「B」在「Be」之前，「Be」在「Br」之前 」）。

以下化學式使用希爾系統編寫，並按照希爾順序列出：

* BrI
* BrClH2Si
* CCl4
* CH3I
* C2H5Br
* H2O4S

## 參看

* 化學方程式
* 離子方程式

## 注釋
化學分解

**分解反應**（**decomposition reaction**）是化學反應的常見類型之一，是指化合物在特定條件下分解成二種或二種以上元素或化合物的反應。

例如：水在通電的情況下會分解成氫氣和氧氣；氯酸鉀加熱分解成氯化鉀和氧氣等。

大多數分解反應是常見的吸熱反應。

## 反應公式

### 一般反應

#### 公式

一般的分解反應的公式：

例子電解水來產生氫氣和氧氣：

　
: ${\ce {2H2O -> 2H2 ^ + O2 ^}}$

### 附加例子

一個自發分解的例子是雙氧水，它會緩慢地分解為水和氧氣：

　
: ${\ce {2H2O2 -> 2H2O + O2 ^}}$

碳酸鹽被加熱時會分解 (碳酸 H2CO3 例外，碳酸會緩慢地分解為二氧化碳和水：

　
: ${\ce {H2CO3 -> H2O + CO2 ^}}$

其他碳酸鹽被加熱時會分解為其金屬的氧化物和二氧化碳：

　
: ${\ce {{\it {M}}CO3->{\it {M}}O\ +CO2}}$ (M 是任何金屬)

例子是碳酸鈣：

　
: ${\ce {CaCO3 -> CaO + CO2}}$

氯酸鹽加熱時也會分解為其金屬的氯化物和氧氣。

　
: ${\ce {2{\it {M}}ClO3->2{\it {M}}Cl\ +3O2}}$ (M 是任何金屬)

一個常見的例子是氯酸鉀：

　
: ${\ce {2KClO3 -> 2KCl + 3O2}}$

## 參見

* 化合反應
* 置換反應
* 複分解反應
化學動態學

**反應動態學** (**Reaction dynamics**)， 亦有譯稱**反應動力學**，是一門在物理化學和化學物理領域，研究基元化學反應的學問。有別於化學動力學 (chemical kinetics)，反應動態學是研究在分子階層、非常短時間內的過程。反應動態學的研究目的是在研究為甚麼化學反應會發生、如何去預測乃至控制一個基元反應的發生。實驗研究通常需要與光譜學及量子化學理論計算配合才能有全盤的了解。

在 1986 年，達德利・赫施巴赫，李遠哲與約翰・波拉尼，因為他們在化學基元反應的動態學研究，特別是在交叉分子束與紅外化學發光，的卓著貢獻，而受頒諾貝爾化學獎。

反應動態學的實驗技術是在獲取反應物在碰撞後，散射的產物之平動能分佈與角分佈，以及內能 (電子態、振動態與轉動態) 的分佈。也有用光譜的方法來了解反應的過渡態、用飛秒雷射及其他方法來研究化學反應動態學。另外一個相關的領域是**光分解動態學** (photodissociation dynamics，參考光分解離子成像)，光分解反應也可以稱作半反應。

## 參考文獻
化學化工新聞

**化學化工新聞**（_Chemical & Engineering News_，簡稱 _C&EN_）是美國化學會發行的一份周刊。它關注於化學世界的最新事件，報導與化學相關的科研、工業、教育等各方面的動態。化學化工新聞向美國化學會所有會員發送，訂閱費用已經包括在會員每年的會費之中。2008 年雜誌的主編是 Rudy M. Baum。

## 參閱

* 美國化學會志

## 外部連結

* 雜誌官方主頁 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
化學去勢

**化學閹割**，又稱**化學去勢**，是一種藥物控制法，注射藥物，以減少男性荷爾蒙，抑制性衝動。與切除睪丸或卵巢的手術閹割不同，化學閹割不會真正閹割該人，也不會使其絕育。

化學閹割被部分國家採用來處遇性侵犯，以降低性衝動的方式，試圖達到降低性犯罪再犯的效果；但有一些關於人權方面和可能的副作用上的爭議。

## 方法

化學閹割涉及服用抗雄性激素藥物，比如醋酸環丙孕酮或避孕藥醋酸甲羥孕酮，為方便服藥控制，每三個月注射一次。

苯呱利多也用於此目的，也可以作為一種手段通過增加長效注射劑符合給出。

## 生理影響

對男性進行化學閹割後，可以減少其性慾望、強迫性的性幻想和提高防止性衝動的能力。化學閹割被普遍認為是可逆的，停藥後作用會消失。

威脅生命的副作用是罕見的，但可能產生一些長期副作用或者提高下列症狀的風險，例如：脂肪增多、骨質疏鬆（尤其使用醋酸甲羥孕酮時）、心血管疾病。他們也可能經歷其他「雌性化」的效果，比如男性乳房發育症、體毛減少和肌肉耗失。

化學閹割與視覺能力和視覺記憶的衰退有關，實驗受試者在停止接受化學閹割藥物後，這些影響消除。

## 各國使用

目前在德國、美國、 加拿大、印度、義大利、哥倫比亞、薩爾瓦多、多明尼加共和國部分地區、阿根廷西部曼多薩省、波蘭、韓國及哈薩克斯坦，對強姦犯實施這種藥物控制法。

## 效果

雖然許多性犯罪人在服用藥物期間減少再犯，但不能立即論斷是化學閹割所生的功用。因為：

1. 雖然在使用這些藥物之後可以降低性慾，但是藥物不能改變犯罪的其他相關因子（例：偏差的性觀念、親友的支持、反社會的思考模式等等）。
2. 而根據犯罪心理學迄今已穩固的理論與實證成果，以「社會認知行為療法」矯正犯罪人身上或身旁的這些因素，可以穩定收到減少再犯的效果。
3. 迄今（2010 年）沒有實驗證實再犯的減少效果來自藥物，而不是因為同期間幾乎所有性犯罪人都會接受的諮商／矯治。

本質上，服藥可以提早、迅速抑制有問題的行為，但若要得到長期的改善，仍必須做心理治療。

## 參考文獻
化學反應工程

**化學反應工程**（英語：**Chemical reaction engineering**）是一門探討如何將實驗室的化學反應轉移至工廠進行規模化與商業化應用的工程學科，為化學工程的分支之一。又名**反應工程**（英語：**Reaction engineering**）或**反應器工程**（英語：**Reactor engineering**）。

## 參見

* 化學反應
* 化學動力學
* 化學反應器

## 參考資料

### 書目

1. 鄧禮堂. 《反應工程》. 台灣：高立圖書有限公司. 1985 年 1 月 15 日: 480 頁 （中文（臺灣））.
2. 陳仁學. 《化學反應工程與反應器》. 北京市：國防工業出版社. 1988 年 7 月: 276 頁. ISBN 7-118-00088-4 （中文（中國大陸））.
3. 林愛光. 《化学工程基础》. 中國大陸：清華大學出版社. 1999 年 2 月 1 日: 379 頁. ISBN 978-7-302-03268-7 （中文（中國大陸））.
4. H・Scott Fogler（H・史考特・福格勒）. 《化學反應工程》. 李術元、朱建華譯 原著第三版。北京市：化學工業出版社. 2005 年 1 月: 725 頁. ISBN 7-5025-5979-5 （中文（中國大陸））.
5. 郭鍇、唐小恆. 《化學反應工程》. 北京市：化學工業出版社. 2007 年 12 月: 242 頁. ISBN 978-7-122-01644-7 （中文（中國大陸））.
6. Chemical Reaction Engineering (3rd Edition), Octave Levenspiel, 1999, John Wiley & Sons, ISBN 9971512416, ISBN 9789971512415
7. Elements of Chemical Reaction Engineering (4th Edition), H. Scott Fogler, 2005, Prentice Hall, ISBN 0130473944, ISBN 9780130473943
8. Chemical Reactor Analysis and Design (2nd Edition), Gilbert F. Froment and Kenneth B. Bischoff, 1990, John Wiley & Sons, ISBN 0471510440, ISBN 9780471510444
9. Fundamentals of Chemical Reaction Engineering (1st Edition), Mark E. Davis and Robert J. Davis, 2003, The McGraw-Hill Companies, Inc., ISBN 007245007X, ISBN 9780072450071
化學反應平衡

**化學平衡**（英語：Chemical equilibrium）是指在宏觀條件的可逆反應中，化學反應正逆反應速率相等，且反應物濃度和生成物濃度不再改變的狀態。

化學平衡也是化學熱力學的主要研究內容。

## 化學平衡的特徵

當一個化學反應達到化學平衡後，需要外部變因恆定才能保持此平衡狀態。如果外部變因有所改變，此平衡狀態將被打破，反應將往另外一個平衡狀態進行。根據勒沙特列原理，當一個已達平衡的系統被變動，該系統會隨之改變，以抗衡該變動。

1. 逆：化學平衡存在於可逆反應中。
2. 等：正反應與逆反應速率相等。
3. 動：化學平衡是一種動態平衡，也就是說，雖然宏觀下物量不再改變，但實際微觀上是物質不斷反應與生成。
4. 定：宏觀下反應物與生成物的物量恆定不再改變。
5. 變：條件改變，化學平衡就可能移動。
6. 閉：一個化學平衡只存在於一個閉合系統，沒有物質的進入或離開。

## 化學平衡的判斷

### 直接標誌

* 正逆反應速率相等
* 反應物與生成物物量不再改變

### 間接標誌

* 反應前後氣體體積不同的反應，氣體體積不發生改變。
  * 如反應 $\mathrm {N_{2}} (g)+\mathrm {3H_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2NH_{3}} (g)$ ，若其體積不發生改變，則說明已經達到平衡。
* 反應物和生成物顏色不同的反應，混合物的顏色不發生改變。
  * 如反應 $\mathrm {2NO_{2}} (g)$ （紅棕色） $\leftrightarrow \mathrm {N_{2}O_{4}} (g)$ （無色），若混合氣體顏色不發生改變，則說明已經達到平衡。
* 反應前後氣體體積不同的反應，氣體密度不發生改變。
  * 如反應 $\mathrm {2SO_{2}} (g)+\mathrm {O_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2SO_{3}} (g)$ ，若混合氣體密度不發生改變，則說明已經達到平衡。
* 反應體系的熱量不再發生變化。
  * 如反應 $\mathrm {N_{2}} (g)+\mathrm {3H_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2NH_{3}} (g)-Q$ ，若混合氣體不放熱或吸熱，則說明反應已經達到平衡。

### 熱力學

判斷化學反應是否平衡，還可使用此式判斷

ΔrGm=ΣνΑμΑ=0

其中，μA 是指反應中 A 物質的化學勢。也就是說，化學反應達到平衡狀態，意味著生成物的吉布斯自由能 G 達到最小。理論上來講，對於產物已知的化學反應，應用吉布斯最小自由能法，結合反應物和生成物的熱力學數據，就可以計算出平衡產物。

## 化學平衡反應的種類以及示例

1. 一般化學平衡（可逆反應）

* 平衡示例：
   * $\mathrm {Cl_{2}} (g)+\mathrm {H_{2}O} (l)\rightleftharpoons \mathrm {HCl} (aq)+\mathrm {HClO} (aq)$

2. 溶解平衡

* 平衡示例：
   * $\mathrm {CO_{2}} (g)\rightleftharpoons \mathrm {CO_{2}} (aq)$

3. 沉澱平衡

* 平衡示例：
   * $\mathrm {Ag^{+}} (aq)+\mathrm {Cl^{-}} (aq)\rightleftharpoons \mathrm {AgCl} (s)$

4. 游離平衡

* 平衡示例：
  * 弱酸： $\mathrm {3HF\rightleftharpoons H_{2}F^{+}+HF_{2}^{-}} $
  * 弱鹼： $\mathrm {NH_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons NH_{4}^{+}+OH^{-}} $
  * $\mathrm {H_{2}O:2H_{2}O\rightleftharpoons H_{3}O^{+}+OH^{-}} $

## 參見
化學反應模型

**化學反應模型**（英語：chemical reaction model）將物理知識轉化為數學公式，可用於化學工程中實際問題的計算模擬。計算機模擬為研究各種條件下的化學過程提供了靈活性。化學反應的建模涉及求解描述每個組成成份的對流、擴散和反應源的守恆方程。

## 物質輸送方程

　
: ${\frac {\partial (\rho Y_{i})}{\partial t}}+\nabla \cdot (\rho {\vec {v}}Y_{i})=-\nabla \cdot {\vec {J}}_{i}+R_{i}$

_R_i 是組成 _i_ 通過化學反應的淨生產率，而 _S_i 是通過從分散相和給定的來源添加而產生的速率。_J_i 是組成 _i_ 的擴散通量，它是由於濃度梯度而產生的，且在層流和紊流中不同。在紊流中，計算流體力學還考慮了紊流擴散率的影響。由於反應而產生的化學組成「i」的淨來源，_R_i 在組成輸送方程中作為源項出現，以組成之所有源項總和除以 _N_R 個反應方式計算。

## 反應模型

這些反應速率「R」可以通過以下模型計算：

1. 層流有限速率模型
2. 渦耗散模型
3. 渦耗散概念

### 層流有限速率模型

層流有限速率模型使用阿瑞尼斯表達式計算化學源項並忽略紊流波動。該模型為層流火焰提供了精確解，但為紊流火焰提供了不准確的解，在這種情況下，由於高度非線性的阿瑞尼斯化學動力學，紊流會嚴重影響化學反應速率。然而，該模型對於具有小紊流波動的燃燒可能是準確的，例如超音速火焰。

### 渦耗散模型

渦耗散模型或馬格努森模型基於馬格努森和耶爾塔格的工作，是一種紊流化學反應模型。大多數燃料燃燒速度很快，總反應速率由紊流混合控制。在非預混火焰中，紊流將燃料和氧化劑緩慢混合到反應區，並在那裡快速燃燒。在預混火焰中，紊流將冷反應物和熱產物緩慢混合到反應迅速發生的反應區。在這種情況下，燃燒被認為是混合限制的，並且可以安全地忽略複雜且通常未知的化學動力學。在這個模型中，化學反應受大渦混合時間尺度的控制。只要流動中存在紊流，燃燒就會開始。它不需要點火源來啟動燃燒。這種類型的模型對非預混燃燒有效，但對於預混火焰，假定反應物在進入計算模型時燃燒，這是該模型的缺點，因為在實踐中反應物需要一些時間達到著火溫度以開始燃燒。

### 渦耗散概念

渦耗散概念模型是渦耗散模型的擴展，包括紊流中詳細的化學機制。渦耗散概念模型試圖將精細結構的重要性納入燃燒很重要的紊流反應流中。渦耗散概念模型已被證明是有效的，無需改變各種預混和擴散控制燃燒問題的常數，無論是化學動力學比整體精細結構混合更快還是化學動力學具有主導影響的情況。

## 參考文獻

* Ansys Fluent Help, Chapters 7, 8.
* Henk Kaarle Versteeg, Weeratunge Malalasekera. _An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method_.
* Magnussen, B. F. & B. H. Hjertager (1977). "On Mathematical Models of Turbulent Combustion with Special Emphasis on Soot Formation and Combustion". Symposium (International) on Combustion. 16 (1): 719–729. doi:10.1016/S0082-0784(77)80366-4.
* Bjørn F. Magnussen. Norwegian University of Science and Technology Trondheim (Norway), Computational Industry Technologies AS (ComputIT), THE EDDY DISSIPATION CONCEPT: A BRIDGE BETWEEN SCIENCE AND TECHNOLOGY.
* Schlögl, Friedrich. "Chemical reaction models for non-equilibrium phase transitions." Zeitschrift für Physik 253.2 (1972): 147–161.
* Levenspiel, Octave. _Chemical reaction engineering_. Vol. 2. New York etc.: Wiley, 1972.
化學反應速率

**反應速率**（英語：Rate of reaction）是在化學反應中，反應物轉變成生成物的速度。不同反應的速率有所不同。例如鐵的生銹（氧化）過程的需時以年來計算；在火中燃燒纖維素，卻只需要數秒鐘的時間。對於大部分的反應，反應速率隨時間而減少。

反應速率可以用這種方式來表達：

$$
\Delta v(A)={\frac {\Delta [A]}{\Delta t}}
$$

反應速率的單位為 mol/(L・s) 或 mol/(L・min)。濃度單位一般用莫耳・升-1，時間單位用秒、分或小時。反應速率分為平均速率（一定時間間隔裡平均反應速率）和瞬時速率（給定某時刻的反應速率），可通過實驗測定。

## 碰撞學說

碰撞理論，是由德國的 Max Trautz 及英國的 William Lewis 在 1916 年及 1918 年分別提出的。

1. 碰撞學說：任何化學反應的發生，必需反應粒子互相接近碰撞，則反應速率與碰撞次數成正比。
2. 活化能：所謂活化能就是能使粒子發生反應的最低能量。
3. 有效碰撞：所謂有效碰撞是指碰撞的粒子其能量（發生化學反應所需的能量）超過活化能，且碰撞方向（位向）要正確。

## 影響反應速率的因素

反應物本身的性質，外界因素：溫度，濃度，壓力，催化劑，光，雷射，反應物顆粒大小，反應物之間的接觸面積和反應物狀態，x 射線，γ 射線，固體物質的表面積，與反應物的接觸面積，反應物的濃度也會影響化學反應速率。

增加反應物的濃度，即增加了單位體積內活化分子的數目，從而增加了單位時間內反應物分子的有效碰撞的次數，導致反應速率加快。提高反應溫度，即增加了活化分子的百分數，也增加了單位時間內反應物分子有效碰撞的次數，導致反應速率加快。使用正催化劑，改變了反應歷程，降低了反應所需的活化能，使反應速率加快。

在化工生產中，常控制反應條件來加快反應速率，以增加產量。有時也要採取減慢反應速率的措施，以延長產品的使用時間。
化學反應速率平衡常數(K)

當可逆化學反應達到平衡時，每個產物濃度（或壓力）係數次冪的連乘積與每個反應物濃度（或壓力）係數次冪的連乘積成正比，這個比值叫做**化學平衡常數**，簡稱**平衡常數**，記作_**K**_ 。平衡時反應進行得越完全，平衡常數就越大。依據勒沙特列原理，平衡常數只受溫度影響。

## 平衡常數的種類

以反應 $\ a\mathrm {A} +b\mathrm {B} \leftrightarrow c\mathrm {C} +d\mathrm {D} $ 為例：

### 濃度平衡常數

濃度平衡常數，代號 $K_{\mathrm {c} }$ 。

適用於氣相或是液相的平衡，以體積莫耳濃度（ $\ c\mathrm {(M)} $ ）表示各成分的濃度：

### 壓力平衡常數

壓力平衡常數，代號 $K_{\mathrm {p} }$

僅適用於氣相平衡，以分壓表示各成分的濃度：

### 濃度平衡常數和壓力平衡常數的關係

其中 $\Delta n=(c+d)-(a+b)$

#### 證明過程

根據理想氣體反應方程式

同除以體積

其中 ${\frac {n}{V}}$ 為體積莫耳濃度，所以

...
代入 $K_{\mathrm {p} }$ 即可得到此式

### 單位

 * $K_{\mathrm {c} }$ ： $\mathrm {mol} ^{\Delta n}$ ，單位常常省略不寫。
* $K_{\mathrm {p} }$ ： $\mathrm {atm} ^{\Delta n}$ 或是 $\mathrm {mmHg} ^{\Delta n}$ 或是 $\mathrm {Pa} ^{\Delta n}$ 。

## 意義

平衡常數大，表示達到平衡時，大部分的反應物轉成生成物，生成物產率高，反應物轉化率也高，反之亦然。

平衡常數只和溫度、溶劑種類、本性有關，而與反應速率、體系壓力等無關。反應速率受速率常數影響，當正逆反應速率相等時，反應達到平衡，此時速率常數之比恰為平衡常數。

是否達到平衡，可以與反應商（Q，分為濃度商和壓力商）來比較

 * $Q>K$ 生成物濃度太高，未達到平衡，反應將向左移動，直到 $Q=K$ ，才達平衡。
* $Q<K$ 反應物濃度太高，未達到平衡，反應將向右移動，直到 $Q=K$ ，才達平衡。
* $Q=K$ 反應已達到平衡狀態。

## 寫法

通常，固體和純液體不計入平衡常數。

例如：

因為碳酸鈣和氧化鈣都是固體，其濃度正比於其密度，在化學平衡的定溫情況下為定值，不會影響平衡狀態與平衡常數，所以

又如：
化學合成

在化學中，**化學合成**是以得到一種或多種產物為目的而進行的一系列化學反應。合成通常表現為通過物理或化學方法操縱的一步或多部反應。在現代的實驗室應用中，合成通常暗示整個過程可靠、可被重複且可於多個實驗室中應用。

一個化學合成步驟由選擇試劑開始。一個產物或中間產物往往需要多種試劑合成。在合成中，產物的數量為產率，往往以克為單位，或以實驗產物質量與理論產物質量之比來衡量。副反應通常為降低所需產物產率的化學反應。

在英語中，Synthesis 的現代含義由阿道夫・威廉・赫爾曼・科爾貝首次使用。

## 策略

化學合成中存在許多策略，其不僅僅是在一個步驟中將反應物 A 轉化為反應產物 B. 在**多步合成**中，化合物通過一系列單獨的化學反應合成，每個化學反應都有自己的後處理 。 例如，對乙醯氨基酚 (Paracetamol) 的實驗室合成可以由三個單獨的合成步驟組成。 在級聯反應中，多種化學轉化發生在單一反應物中，在多組分反應中，多達 11 種不同的反應物形成單一反應產物，並且在一鍋合成法中，一種反應物經歷多次轉化而不分離中間體。

## 有機合成

有機合成為化學合成的特殊分支，用於合成有機化合物。一個複雜產物的全合成往往需要多步反應且消耗大量時間。有機合成技能在化學家中備受推崇，特別有價值或難以處理的化合物的合成為化學家們贏得了諾貝爾化學獎，例如羅伯特・伯恩斯・伍德沃德 (英語：Robert Burns Woodward)。 如果化學合成從基礎實驗室化合物開始，則認為它是純合成的過程。 如果它從與植物或動物分離的產物開始，然後加工成新化合物，則合成被描述為半合成過程。

## 無機合成

無機合成和有機金屬合成用於製備具有顯著非有機物含量的化合物。 一個說明性的例子是用氯亞鉑酸鉀製備抗癌藥物順鉑。

　
:

## 其他含義

**化學合成**的另一個含義相對狹窄，且局限在特定化學反應種類中，如化合反應，此反應將兩種試劑化合成一種產物。化合反應的通式為:

　
: A + B → AB

A 和 B 可為單質或化合物，AB 為由 A 和 B 化合成的化合物。示例如下:

　
: 2 Na + Cl2 → 2 NaCl (生成鹽)

　
: S + O2 → SO2 (生成二氧化硫)

　
: 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 (鐵的鏽蝕)

　
: CO2 + H2O → H2CO3 (二氧化碳溶於水中，與水反應生成碳酸)

四條特殊規律:

　
: 金屬氧化物 + H2O → 金屬氫氧化物

　
: 非金屬氧化物 + H2O → 含氧酸

　
: 金屬氯化物 + O2 → 金屬氯酸鹽

　
: 金屬氧化物 + CO2 → 金屬碳酸鹽

## 參見

## 參考資料
化學品列表

因為化學物質的數量太多，所以此條目原本的列表內容已分割為以下幾個條目。請參見：

* 元素列表，收錄所有的化學元素；
  * 無機酸列表
* 無機化合物列表，收錄常見的無機化合物；
* 有機化合物列表，收錄常見的有機化合物；
  * 生物分子列表，收錄常見的生物分子。
* 離子列表，收集每個化合物所對應的離子的列表。
* 礦物列表

## 參見

* Category: 依元素分類的化合物

## 外部連結

中文：

* 化工引擎 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 很全面的化學品資料庫，但內容有時缺乏準確性。

英文：

* CAS 化學物質資料庫 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），擁有 2300 萬種化合物的資料。
* Chemfinder 提供有化學物質的信息。
* R&D Chemicals （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* ChemIDplus （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 是個非商業的網站，提供有化學品的信息。
* PubChem （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* MSDS （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

這些商業的連結，也可以提供有用的資料：

* Sigma Aldrich （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Acros Organics （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Lancaster （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 化工字典
化學地層學

**化學地層學**（英語：Chemostratigraphy）
是研究沉積層內的化學變化以確定地層對比關係的學科。該學科領域，在 1980 年代初期才開始被普遍使用，但化學地層學的基本思想與地層學本身一樣古老：如同利用化石或岩石特性，來對比在不同地區的地層。在一序列地層中，各地層的顏色有明顯的不同。 這種顏色差異通常起源於在沉積和石化過程中，因摻入過渡金屬而引起的變化。 顏色的差異也可由所含的機碳含量的變化而不同。

過去，由於化學分析所需費用，對化學地層學並沒有被普遍研究。
最近，由於化學分析新的技術的發展，例如應用於火成岩分析的電子微探針，以及用於在鑽井場的石油勘探 X 射線螢光光譜儀，提供了大量的岩石分析資料。沉積地質學家，得以使用這些資料分析地層化學的成分。 同時，原子物理學的進步也促進了穩定同位素地球化學的研究。最早期的化學地層學研究是 Harold Urey 和 Cesare Emiliani 在 1950 年的報告，他們利用在有孔蟲的方解石殼中的氧同位素，來推論過去海洋的溫度。

化學地層學對地質界提供兩種有用的資料。首先，利用化學地層學所建立的岩石化學的變化與沈積物沉積環境的變化關係，推論局部、區域和全球的環境變化。例如一個極端的例子是在全球白堊紀和第三紀系統之間的邊界附近發現了高濃度的銥地層。在地殼中通很少有這些高濃度的銥，這表明這些高濃度的銥可能是來自大型小行星撞擊。利用地層中碳 13 / 碳 12 比率，是一個比較普通的例子，來推論生物在過去進化不同階段中，它們的碳循環過程的變化。其次，化學地層學可以提供區域或全球性的地層對比資料。例如地層本身所含的放射性元素，能測定年地層形成的年代，或提供可以限制地層形成的年代的資訊，例如地層中代表火山活動的岩石。然而，許多沉積岩因缺乏所需的高濃度放射性核元素，不能測定其年代。以至於無法與鄰近的地層對比。但是這些地層中的許多化學資料，可被利用來對比。因此，利用這些非常規性的對比數據，擴展了我們對地質構造靜止活動區域和其中生物歷史演變的理解。化學地層學也作為對地層學子領域的檢查，例如生物地層學和磁性地層學。

## 參考文獻
化學家

**化學家**一般是指從事於近現代化學研究的科學家，有專職和兼職之分，在英國亦可指藥劑師。化學家們會對化學元素、原子、分子及它們如何互相作用作出研究。化學家們研究並測試藥物、炸藥及之類其他的東西。化學是一門十分重要的科學，因為現在大多數的新藥物都是根據化學研製出的。

廣義上，化學家有時也包括中國古代的煉丹術士和西方古代的鍊金術士。一個化學家與其他人做事的不同之處是他們通常都會很小心地檢查身邊每一種物體的變化。他們的工作，大部分是研究怎樣可以大量生產各種昂貴的藥用或者工業用化學品，務求造福大眾或者牟利維生。

每個化學家會有不同的專科，但是他們有些共同的做事方法。首先，他們看一種東西通常都會研究它是酸還是鹼，並且用原子的角度去分析那物體。其次，他們很小心地測量那些物體混合的時候不同物質的比例、化學作用正在進行的時候反應的速度及不同物體之間化學特性的分別。還有，他們會用自己有限的知識去嘗試瞭解那些自己不熟悉的東西，從而令自己學更多知識。

材料科學家是冶金學家的一類，但是他們讀書時通常都是主修化學。

小部份化學家都是在讀到大學畢業就出外當基層工作，大部份公司都雇用有博士學位的人。很多有關化學的工作或大學化學的課程對數學、物理、生物和化學同樣重視，因為化學又稱為中心科學。

讀到碩士的時候，化學科學生就得專攻一個分支。大部分人都會選擇生物化學，有機化學，無機化學，分析化學等等。

讀完書之後，化學畢業生成為化學家，就會出來工作。他們多數會加入化學工業或做藥劑師。在很多國家大學其實有一科藥劑學專科，不過亦會有人讀畢化學後做藥劑師。又有些化學家會選擇為政府工作，當政府的化驗所技術員。

## 歷史

「化學家」（chemist）源於新拉丁語名詞「chimista」，是「alchimista」（煉金術）的縮寫。

化學的來源可追溯到燃燒的現象。因為火能把物質轉變為另一種物質，因此人類起初就對火感到興趣。而且因著利用火，人類才知道如何製造鐵和玻璃。當人發現了金這一種貴重的金屬之後，很多人去研究怎樣把其他物質變成金。這就是煉金術。煉金術士們發現了很多化學過程，令化學發展得更現代化。

我們今天所知的化學，是在 1783 年由安托萬・拉瓦節因他的質量守恆定律而被創。化學元素的發現有一段很長的歷史，而在門得列夫創了元素週期表時達到最高點。諾貝爾化學獎創於 1901 年，給了往後 100 年化學的發現出色的概觀。

## 參見

* 化學家列表
* 諾貝爾化學獎

## 參考資料

* 化學史傳：化學史與化學家傳，山岡望著，北京：商務，1995　ISBN 7100009057
* 化學家傳，周嘉華、王德勝、喬世德編著，長沙：湖南教育，1989　ISBN 7535509169

## 外部連結

* 美國化學社團 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 網頁
* 皇家化學社群 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 網頁
* 化學歷史 化學家的連結
化學工廠

**化學工廠**（英文：**Chemical plant**），亦稱**化工廠**，為進行化學品製造、加工及處理的工廠。化工廠常利用化學反應、生物轉化、分離程序等方式，改變原物料的性質，使其產生質變或是相變，進而生產出具有高價值的製品及商品，另外，化工廠在製造過程中會使用專門的設備（如鍋爐、蒸餾塔、反應槽等）、裝置以及技術，而且生產程序的規模通常較為巨大。

化工廠的種類多樣，包含食品加工、日常必需品、工業材料、航天材料、生物化學、廢水處理、飲用水處理、天然氣處理、石化工業、石油精煉、油漆、氯鹼及其他精練等。

## 參見

* 化學工業
* 單元操作
* 發電廠
* 煉油廠
* 精煉廠
* 天然氣處理廠
* 特用化學品
* 精密化學

## 參考資料

* 腳註

* 文獻
  1. 王振華. 《化學工業概論》. 台灣：三民書局股份有限公司. 1997 年 8 月 1 日. ISBN 9571408905 （中文（臺灣））.
  2. Helmus, Frank P. Process plant design : project management from inquiry to acceptance. Weinheim: Wiley-VCH. 2008. ISBN 3527313133.
  3. Kletz, Trevor. Process plants : a handbook for inherently safer design. 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press/Taylor & Francis. 2010. ISBN 1439804559.  引文格式 1 維護：冗餘文本 (link)
  4. Towler, Gavin; Ray Sinnott. Chemical engineering design: principles, practice and economics of plant and process design 2nd ed. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2013. ISBN 9780080966595.  引文格式 1 維護：冗餘文本 (link)
  5. Vogel, G. Herbert. Process development : from the initial idea to the chemical production plant 1. ed., repr. Weinheim: Wiley-VCH. 2005. ISBN 3527310894.
  6. Max Stone Peters; Klaus Dieter Timmerhaus; Ronald Emmett West. Plant design and economics for chemical engineers 5th. New York: McGraw-Hill. 2003. ISBN 0072392665.
化學工程

**化學工程**，簡稱**化工**，是研究以化學工業為代表以及其他過程工業（例如石油煉制、塑膠、冶金、食品、印染工業、油漆及氯鹼工業等）生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律，並且應用這些規律來解決過程及裝置的開發、設計、操作及改善問題的工程技術學科。它主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質。簡單地定義化學工程的本質，它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用於化學工業上，來替生產各式化學品或是物料的工廠提供一個最節省成本的反應流程設計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。

## 概要

化學工程的理論基礎主要是化學、數學和物理學。 包括上述各學科的分支，如：

* 熱力學
* 化學動力學

## 歷史

化學工程是建立在其最基礎的概念 —— 單元操作之上。多數人認為喬治・戴維斯發明了單元操作這項學科，但並沒有積極地去發展它。1887 年，他在英國曼徹斯特大學開課教授單元操作，被認為是化學工程的早期先鋒。早在戴維斯開這門課的三年前，亨利・愛德華・阿姆斯特朗便已在倫敦城市研究所行業協會開了一門學位課程；然而，當時多數的雇主都偏好雇用化學家或機械工程師，其課程的畢業生前景並不被看好，因此失敗收場。而美國麻省理工學院、英格蘭的曼徹斯特維多利亞大學以及倫敦大學所開授的相關課程也都面臨了類似的情況。

路易斯・諾頓從 1888 年開始，在麻省理工學院開授了全美第一門化工課程。諾頓的課程與同期的阿姆斯特朗的課程，基本上互相類似，皆合併了化學與工程等學科知識。當時從事本行的初期化學工程師都面臨了身分上的問題，他們一方面像是工程師，另一方面又不僅是一般的化學家。1905 年，威廉・沃克在自己的課程中介紹了單元操作的理論。到了 1920 年代，單元操作已經在前述學校與學院中，成為化學工程重要的一環。1908 年成立的美國化學工程學會（AIChE）是讓化學工程成為獨立科學學門的一個重要角色。此外，在它的成立與推動之下，單元操作成為化學工程學的重點領域。與此同時，於 1922 年成立的化學工程協會（IChemE）也確立了化學工程為一門獨立的學科。

### 演進

1940 年代，僅就單元操作已不足以應付化學反應器的發展；然而，單元操作在英國和美國各學院的化工課程中，依然處於優勢。直到 1960 年代，輸送現象才開始受到較大的關注。輸送現象提供了化學工程一個系統分析的方法。第二次世界大戰前後的化工發展，主要是由石化工業所引領的，不過其他領域亦有所發展。1940 年代，生化工程與製藥工程開始有所進步，技術已足以大量生產青黴素、鏈黴素等醫用抗細菌藥。同時，高分子科學於 1950 年代的發展，促進了後來塑膠工業的興起。

### 近期發展

隨著電腦科學的迅速發展，大大簡化了人工計算與手繪的複雜過程。人類基因組計劃的完成不僅是化學工程學的進步，也被視為是一項基因組學與基因工程的重大發展。化工原理亦被運用在大量製造核酸序列。

## 基本概念

在化學工程中經常會用到下面這些概念：

### 化學反應工程

化學工程領域包含控制工廠程序與條件，以確保工廠的最佳運作。化學反應工程師利用實驗室數據以及化學熱力學的物理參數來建構分析模型或設計反應器，藉此解決問題、預測反應器之性能。

### 程序設計

單元操作是化學工程程序裡的一個物理步驟，如結晶、過濾、乾燥及蒸發等。綜合運用這些單元操作，得以製備反應物、純化並分離生成物、回收剩餘反應物以及控制反應器中的能量輸送。另一方面，一個單元的過程與單元操作在化學上是等價的；藉由單元操作，數個單元過程構成了一個整體的處理過程。單元過程，如氮化或氧化等，涉及大量的生物化學、熱化學等轉換方式。負責這些的工程師則稱為「程序工程師」。

### 輸送現象

輸送現象的運用在工業生產線上十分常見，包含流體力學、熱量輸送以及質量輸送等部分，其中又涉及動量輸送、能量輸送與化學物質的輸送等等。在表達巨觀、微觀與分子等三種不同層級的輸送現象時，所使用基礎方程式十分類似；因此，在學習輸送現象時，需要對其原理及數學式有很全面且通盤的了解。

## 應用

化學工程師專門找尋並建構最經濟實惠的生產方式，其考量重點包含原料與能源等成本問題。化學工程師利用化學及工程學知識，將未經處理的低價原料以大規模的方式轉換成高價有用的產品，如藥物、石化產品以及塑膠等等。他們也專注於污染物排放與各項研究。在應用及研究方面都需要大量的電腦協助。

化學工程師可能從事工業生產或學術研究；他們專門進行設計或實驗，以找尋並建立更優良的生產方式、汙染控制、節約資源以及安全提升。他們也許是專門設計並建構工廠的專案工程師。在化工領域，工程師們運用其專業知識來選擇工廠設備、控制生產產量與成本的最大化及最小化，並從事後續工廠的升級與維護。 化學工程師也許一輩子受僱管理工廠運作；相反地，也有可能成為專業顧問，處理並協助化工相關問題。

## 成為化學工程師

通常至少需大學學歷，擁有相關證照便有加分效果，如化學乙、丙級，化工乙、丙級，以化學丙級為其基礎最為重要

## 研究領域

今天，化學工程學的研究十分多樣化，涵蓋了傳統化學工業、材料科學、生物技術、奈米技術等眾多領域。

## 相關條目

* 化學工程師列表
* 化學工程學會列表
* 化學過程模擬器列表

## 參考文獻

## 參考書目
化學工程史

**化學工程**是伴隨 19 世紀後期化學工業發展所興起的一門學科。在 18 世紀工業革命之前，工業化學品與其他消費產品（如肥皂等）主要仰賴批式生產。批式生產是勞力密集且耗時的，其產物接著被分離、純化並測試以達到可售標準。儘管速度較慢且效率較低，時至今日，高價值產品（如醫藥品、香水、油漆、食品等）仍仰賴批式生產，並能夠獲取相當利潤。由於化學工程技術在加工過程中的實踐與應用，今日大產量的化學品多數仰賴連續生產。工業革命是將批次生產推向連續生產的開端。今日，大宗化學品與石化產品主要採用連續生產，而特種化學品、精緻化學品以及藥品則採用批量生產。

## 緣起

工業革命開啟對大宗化學品史無前例的需求升級，包含數量及品質層面。這意味著兩件事：第一，化工操作的活力與效率需要被放大；第二，替代批式生產的連續生產模式需要被仔細測試且應用。

## 首位化學工程師

工業化學早在 19 世紀中葉開始就已被實踐與應用，但一直到 1880 年代，控制化學過程的工程素養才被視為一門獨特的專業。1887 年，喬治・愛德華・戴維斯於英國曼徹斯特大學開授了一門 12 堂課的化學工程學課程，涵蓋諸多工業化學方面的實踐，化學工程自此成為一門獨特的專業。因此，戴維斯被視為全世界第一位化學工程師。如今，化學工程是一個備受推崇的專業。在美國，富有經驗的化學工程師能成為一名註冊工程師。

## 專業協會

1880 年，於英國倫敦曾發起成立「化學工程師協會」（Society of Chemical Engineers），這最終促成了化學工業協會於 1881 年成立。美國化學工程學會（AIChE）於 1908 年成立，而英國化學工程師學會（IChemE）則於 1922 年成立。這些專業協會目前都有為數可觀的國際會員。目前，其餘國家也相繼設有化學工程的專業協會，但 AIChE 與 IChemE 仍在國際上佔有舉足輕重的地位，他們對世界上任何地方的合格專業人士或化學工程學生都秉持著開放的態度。

## 定義

對於其他已建立的工程學門，常人心中已經有了很好的聯繫：機械工程意味著機器，電子工程意味著電路，而土木工程意味著結構。所以化學工程可以像徵化學品生產。

### 單元操作

### 單元過程

## 參見

* 喬治・愛德華・戴維斯
* 化學工業
* 化學工廠
* 大宗化學品
* 特種化學品
* 精緻化學品
* 英國化學工程師學會
* 英格蘭東北部流程產業集群

## 參考文獻

## 延伸閱讀

* William Furter (ed) (1982) _A Century of Chemical Engineering_, Plenum Press (New York) ISBN 0-306-40895-3
* Colin Duvall & Sean F. Johnston (2000) _Scaling Up; The Institution of Chemical Engineers and the Rise of a New Profession_, Kluwer Academic (Dordrecht, Netherlands) ISBN 0-7923-6692-1
* Bowden, Mary Ellen. Chemical achievers : the human face of the chemical sciences. Philadelphia, PA: Chemical Heritage Foundation. 1997. ISBN 9780941901123.

## 外部連結

* "History of ChEn: Struggle for Survival" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* "About AIChE" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (from www.stevens-tech.edu)
化學工程單元操作_(書)

《**化學工程單元操作**》（英語：Unit Operations of Chemical Engineering），於 1956 年首次出版，是歷史最悠久的化學工程學教科書，至今仍廣泛地被使用著。最新一版為第七版，於 2004 年出版，一如以往，依然是許多化學工程大學部所親賴的教學用書。它在世界各地的大學或學院中被廣泛使用著，常因作者並稱而被暱稱為**麥凱布－史密斯－哈里奧特**（McCabe-Smith-Harriott）或 **MSH**。

## 本書涵蓋的主題

本書以一章用於闡明定義及原理的章節開頭。接著是 28 個涵蓋化學工程單元操作的主題章節。這 28 個章節可大致被分為 4 個主要段落：

* 流體力學
* 熱量傳送
* 質量傳送與平衡板
* 包含固體顆粒之操作

網路上能獲得更細節的資訊。

## 參見

* 化學工程師
* 分類：單元操作
* 《精餾設計》
* 《佩里化學工程師手冊》
* 程序設計
* 輸送現象
* 單元操作

## 參考資料
化學工程學

**化學工程**，簡稱**化工**，是研究以化學工業為代表以及其他過程工業（例如石油煉制、塑膠、冶金、食品、印染工業、油漆及氯鹼工業等）生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律，並且應用這些規律來解決過程及裝置的開發、設計、操作及改善問題的工程技術學科。它主要研究大規模改變物料中的化學組成及其機械和物理性質。簡單地定義化學工程的本質，它是以數學及少量的物理觀念為基礎應用於化學工業上，來替生產各式化學品或是物料的工廠提供一個最節省成本的反應流程設計方式。實驗研究、理論分析和科學計算已經成為當代化工研究中不可或缺的三種主要手段。

## 概要

化學工程的理論基礎主要是化學、數學和物理學。 包括上述各學科的分支，如：

* 熱力學
* 化學動力學

## 歷史

化學工程是建立在其最基礎的概念 —— 單元操作之上。多數人認為喬治・戴維斯發明了單元操作這項學科，但並沒有積極地去發展它。1887 年，他在英國曼徹斯特大學開課教授單元操作，被認為是化學工程的早期先鋒。早在戴維斯開這門課的三年前，亨利・愛德華・阿姆斯特朗便已在倫敦城市研究所行業協會開了一門學位課程；然而，當時多數的雇主都偏好雇用化學家或機械工程師，其課程的畢業生前景並不被看好，因此失敗收場。而美國麻省理工學院、英格蘭的曼徹斯特維多利亞大學以及倫敦大學所開授的相關課程也都面臨了類似的情況。

路易斯・諾頓從 1888 年開始，在麻省理工學院開授了全美第一門化工課程。諾頓的課程與同期的阿姆斯特朗的課程，基本上互相類似，皆合併了化學與工程等學科知識。當時從事本行的初期化學工程師都面臨了身分上的問題，他們一方面像是工程師，另一方面又不僅是一般的化學家。1905 年，威廉・沃克在自己的課程中介紹了單元操作的理論。到了 1920 年代，單元操作已經在前述學校與學院中，成為化學工程重要的一環。1908 年成立的美國化學工程學會（AIChE）是讓化學工程成為獨立科學學門的一個重要角色。此外，在它的成立與推動之下，單元操作成為化學工程學的重點領域。與此同時，於 1922 年成立的化學工程協會（IChemE）也確立了化學工程為一門獨立的學科。

### 演進

1940 年代，僅就單元操作已不足以應付化學反應器的發展；然而，單元操作在英國和美國各學院的化工課程中，依然處於優勢。直到 1960 年代，輸送現象才開始受到較大的關注。輸送現象提供了化學工程一個系統分析的方法。第二次世界大戰前後的化工發展，主要是由石化工業所引領的，不過其他領域亦有所發展。1940 年代，生化工程與製藥工程開始有所進步，技術已足以大量生產青黴素、鏈黴素等醫用抗細菌藥。同時，高分子科學於 1950 年代的發展，促進了後來塑膠工業的興起。

### 近期發展

隨著電腦科學的迅速發展，大大簡化了人工計算與手繪的複雜過程。人類基因組計劃的完成不僅是化學工程學的進步，也被視為是一項基因組學與基因工程的重大發展。化工原理亦被運用在大量製造核酸序列。

## 基本概念

在化學工程中經常會用到下面這些概念：

### 化學反應工程

化學工程領域包含控制工廠程序與條件，以確保工廠的最佳運作。化學反應工程師利用實驗室數據以及化學熱力學的物理參數來建構分析模型或設計反應器，藉此解決問題、預測反應器之性能。

### 程序設計

單元操作是化學工程程序裡的一個物理步驟，如結晶、過濾、乾燥及蒸發等。綜合運用這些單元操作，得以製備反應物、純化並分離生成物、回收剩餘反應物以及控制反應器中的能量輸送。另一方面，一個單元的過程與單元操作在化學上是等價的；藉由單元操作，數個單元過程構成了一個整體的處理過程。單元過程，如氮化或氧化等，涉及大量的生物化學、熱化學等轉換方式。負責這些的工程師則稱為「程序工程師」。

### 輸送現象

輸送現象的運用在工業生產線上十分常見，包含流體力學、熱量輸送以及質量輸送等部分，其中又涉及動量輸送、能量輸送與化學物質的輸送等等。在表達巨觀、微觀與分子等三種不同層級的輸送現象時，所使用基礎方程式十分類似；因此，在學習輸送現象時，需要對其原理及數學式有很全面且通盤的了解。

## 應用

化學工程師專門找尋並建構最經濟實惠的生產方式，其考量重點包含原料與能源等成本問題。化學工程師利用化學及工程學知識，將未經處理的低價原料以大規模的方式轉換成高價有用的產品，如藥物、石化產品以及塑膠等等。他們也專注於污染物排放與各項研究。在應用及研究方面都需要大量的電腦協助。

化學工程師可能從事工業生產或學術研究；他們專門進行設計或實驗，以找尋並建立更優良的生產方式、汙染控制、節約資源以及安全提升。他們也許是專門設計並建構工廠的專案工程師。在化工領域，工程師們運用其專業知識來選擇工廠設備、控制生產產量與成本的最大化及最小化，並從事後續工廠的升級與維護。 化學工程師也許一輩子受僱管理工廠運作；相反地，也有可能成為專業顧問，處理並協助化工相關問題。

## 成為化學工程師

通常至少需大學學歷，擁有相關證照便有加分效果，如化學乙、丙級，化工乙、丙級，以化學丙級為其基礎最為重要

## 研究領域

今天，化學工程學的研究十分多樣化，涵蓋了傳統化學工業、材料科學、生物技術、奈米技術等眾多領域。

## 相關條目

* 化學工程師列表
* 化學工程學會列表
* 化學過程模擬器列表

## 參考文獻

## 參考書目
化學工程學會列表

這是一個全球的**化學工程學會列表**，本文以洲際作為分類。

## 非洲

* 奈及利亞化學工程學會
* 南非化學工程協會，南非。
* 衣索比亞化學工程學會，衣索比亞。

## 亞洲

* 巴基斯坦化學工程協會，巴基斯坦。
* 巴基斯坦化學工程學會，巴基斯坦。[1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 伊朗化學工程協會，伊朗。[2] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 印度化學工程學會，印度。[3] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 以色列化學工程學會，以色列。[4] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 韓國化學工程學會，南韓。
* 菲律賓化學工程學會，菲律賓。
* 日本化學工程學會，日本。[5] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 泰國化學工程與應用化學學會，泰國。[6] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 印度化學工程學會，印度。[7]
* 化學工程校友會，孟加拉。
* 尼泊爾化學工程學會，尼泊爾。
* Society of Chemical Engineers BUITEMS Quetta Pakistan [8]
* Chemical Engineering Society (ChESo), UEC, Ujjain, India
* Society of Chemical Engineers (SoChE), C.V Raman College of Engineering, Bhubaneswar Orissa, India
* CEP Fraternity, SUST, Bangladesh
* Chemical Engineering Society (ChES), IIT Delhi, India

## 歐洲

* 歐洲化學工程聯合會
* 英國化學工程協會
* 化學工程暨生物技術學會，德國。
* 法國程序工程學會

## 北美

* 美國化學學會
* 美國氫協會
* 美國化學工程學會
* 能源工程協會
* 加拿大化工研究所
* 電化學學會
* 墨西哥化學工程學會 [9]
* 北美催化學會，美國。

## 大洋洲

* 澳大利亞皇家化學學會
* 澳大利亞工程師
* 紐西蘭化學工程協會 [10]

## 南美洲

* 阿根廷化學工程協會 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 巴西化學工程協會 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 哥倫比亞化工協會
* 烏拉圭化學工程協會 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

## 參考
化學工程學系

**化學工程學系**是大學的分系之一，一般隸屬於工學院，教授並研究化學工程學領域之知識。化學工程學系，英文名為 Department of Chemical Engineering，簡稱化工系。

化學工程的基本學理是各種應用科學的基礎，所以化學工程學系的畢業生除了可以往傳統的製造業發展以外，也可以往半導體、電子科技等高科技產業發展，或是往生物、醫學等與生命有關的領域發展。

## 基礎學科

化工系的基礎學科，主要為化學、物理學和數學及相關學科，如：

* 普通化學
* 有機化學
* 分析化學
* 物理化學
* 工程數學
* 工程力學
* 高分子化學

## 專業學科

化工系的專業學科，如

* 質能平衡 (或稱化工計算)
* 化學工業概論
* 儀器分析
* 化工熱力學
* 化學反應工程學，或稱化工動力學
* 程序控制
* 輸送現象
* 單元操作
* 程序設計
* 固態化學
* 陶瓷技術
* 裝置設計
* 高分子物性與加工
* 能源技術
* 環境工程概論

## 研究領域

化工系的研究領域，包括粉粒體技術、界面科學、分離技術、生物技術、程序系統工程、熱力學、反應動力學、電化學、污染防治、高分子、材料、環境工程、等工程技術。
化學工程師

**化學工程師**（英文：**Chemical engineer**），亦稱**製程化學工程師**或**化工研究員**。在工程領域中，大部分化學工程師從事於化工產業，主要工作內容為化工產品製造程序的研究與開發，以及廠房與廠內設備之設計、建造、操作與維修。

一般來說，化學工程師運用化學工程理論，將進入工廠的各種原物料轉換成各式商業化產品，舉凡如食品、飲料、藥品、化學品、石化產品、金屬以及其他各式合成材料等，範圍廣泛，主要可分為製程、研發兩大部分：

* 製程化學工程師：設計與操作工廠內製造設備、製造流程的參數設定、製造流程的改善與探討。
* 產品化學工程師、研發化學工程師：產品成分的調整、新配方的研發、新材料的合成，或是燃料電池、氫燃料、奈米等新科技的研發。

## 參見

* 蒸餾法
* 流體動力學
* 傳熱
* 傳質
* 程序控制
* 單元操作

## 參考資料

* 腳註

* 文獻
  1.
化學工程師_(雜誌)

《**化學工程師**》（英語：The Chemical Engineer）是由化學工程師學會（IChemE）出版的化學工程技術和新聞月刊雜誌。

## 參考文獻

## 外部連結

* 官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
化學工程師手冊

《**佩里化學工程師手冊**》（英語：_Perry's Chemical Engineers' Handbook_），亦稱**佩里手冊**（_Perry's Handbook_）或**佩里**，於 1934 年初版，而最新的第 8 版於 2007 年 10 月出版。本手冊自出版以來便成為化學工程師們化學工程知識的來源，此外也是其他領域的工程師與科學家的重要參考書。本書前七版的出版時期橫跨 70 餘年。

## 主題

本書涵蓋之主題包含：化學品其他材料的物理性質、數學、熱力學、熱傳、質傳、流體力學、化學反應器及反應工程學、流體之輸送與儲存、熱傳設備、濕度測定與蒸發冷卻、蒸餾、氣體吸收、溶劑提取、吸附、離子交換、氣固、液固及固固操作、生化工程、污染物控制、結構材料、製程經濟、成本估算模型、程序安全管理等等。

## 歷史

## 參見

* 化學工程師
* 精餾設計
* 程序設計
* 程序工程
* 輸送現象
* 單元操作
* 化學工程單元操作

## 參考資料

## 外部連結

* A review by NST Engineers （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
化學工程概要

**化學工程**以數學和經濟學實踐物理科學（如物理學和化學）和生命科學（如生物學、微生物學和生物化學）的應用，將原材料或化學品轉化為更有用或有價值的形式。除了生產有用的材料外，現代化學工程亦涉及開創有價值的新材料和新技術，如奈米技術、燃料電池和生物醫學工程等。

## 化學工程本質

* 化學物質
* 化學
* 工程學
* 物理學

## 化學工程分支

* 生化工程
* 生物醫學工程
* 生物技術
* 陶瓷材料
* 化學過程建模
* 化學技術人員
* 化學反應器
* 化學反應工程
* 蒸餾設計
* 電化學
* 流體力學
* 食品工程
* 熱傳
* 質傳
* 材料科學
* 微流控
* 奈米科技
* 自然環境
* 塑料工程
* 聚合物工程
* 程序控制
* 程序設計 (化工)
* 造紙業
* 分離過程
  * 結晶過程
  * 蒸餾過程
  * 薄膜技術
* 半導體
* 熱力學
* 輸送現象
* 單元操作
* 化學工程單元操作

## 化學工程歷史

* 批式生產

## 一般化學工程概念

* 化學工程師
* 化學反應
* 蒸餾設計
* 流體力學
* 熱傳
* 質傳和平衡
* 固粒操作
* 程序設計
* 輸送現象
* 單元操作
* 聚合
* 3D 工廠設計
* 前端加載

## 化學工程學者

## 化學工程領導者

* 化學工程師列表

## 參見

* 化學概要
* 工程學概要

## 參考文獻

## 外部連結

* This outline displayed as a mindmap, at _wikimindmap.com_
* Computer Aids for Chemical Engineering Education (CACHE) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Engineering Learning Resources Wiki （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* What is a Chemical Engineer? （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Chemical Engineers' Resource Page
* History of Chemical Engineering Timeline （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* American Institute of Chemical Engineers (USA) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Institution of Chemical Engineers (UK) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Canadian Society for Chemical Engineers
* Brazilian Association of Chemical Engineering (BRA) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Engineers Australia (AUS)
* Chemical Engineering Informations -Turkey (TR) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Chemical Engineering Information Exchange) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 開放式目錄計劃中和 Chemical Engineering (businesses) 相關的內容
化學平衡

**化學平衡**（英語：Chemical equilibrium）是指在宏觀條件的可逆反應中，化學反應正逆反應速率相等，且反應物濃度和生成物濃度不再改變的狀態。

化學平衡也是化學熱力學的主要研究內容。

## 化學平衡的特徵

當一個化學反應達到化學平衡後，需要外部變因恆定才能保持此平衡狀態。如果外部變因有所改變，此平衡狀態將被打破，反應將往另外一個平衡狀態進行。根據勒沙特列原理，當一個已達平衡的系統被變動，該系統會隨之改變，以抗衡該變動。

1. 逆：化學平衡存在於可逆反應中。
2. 等：正反應與逆反應速率相等。
3. 動：化學平衡是一種動態平衡，也就是說，雖然宏觀下物量不再改變，但實際微觀上是物質不斷反應與生成。
4. 定：宏觀下反應物與生成物的物量恆定不再改變。
5. 變：條件改變，化學平衡就可能移動。
6. 閉：一個化學平衡只存在於一個閉合系統，沒有物質的進入或離開。

## 化學平衡的判斷

### 直接標誌

* 正逆反應速率相等
* 反應物與生成物物量不再改變

### 間接標誌

* 反應前後氣體體積不同的反應，氣體體積不發生改變。
  * 如反應 $\mathrm {N_{2}} (g)+\mathrm {3H_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2NH_{3}} (g)$ ，若其體積不發生改變，則說明已經達到平衡。
* 反應物和生成物顏色不同的反應，混合物的顏色不發生改變。
  * 如反應 $\mathrm {2NO_{2}} (g)$ （紅棕色） $\leftrightarrow \mathrm {N_{2}O_{4}} (g)$ （無色），若混合氣體顏色不發生改變，則說明已經達到平衡。
* 反應前後氣體體積不同的反應，氣體密度不發生改變。
  * 如反應 $\mathrm {2SO_{2}} (g)+\mathrm {O_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2SO_{3}} (g)$ ，若混合氣體密度不發生改變，則說明已經達到平衡。
* 反應體系的熱量不再發生變化。
  * 如反應 $\mathrm {N_{2}} (g)+\mathrm {3H_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2NH_{3}} (g)-Q$ ，若混合氣體不放熱或吸熱，則說明反應已經達到平衡。

### 熱力學

判斷化學反應是否平衡，還可使用此式判斷

ΔrGm=ΣνΑμΑ=0

其中，μA 是指反應中 A 物質的化學勢。也就是說，化學反應達到平衡狀態，意味著生成物的吉布斯自由能 G 達到最小。理論上來講，對於產物已知的化學反應，應用吉布斯最小自由能法，結合反應物和生成物的熱力學數據，就可以計算出平衡產物。

## 化學平衡反應的種類以及示例

1. 一般化學平衡（可逆反應）

* 平衡示例：
   * $\mathrm {Cl_{2}} (g)+\mathrm {H_{2}O} (l)\rightleftharpoons \mathrm {HCl} (aq)+\mathrm {HClO} (aq)$

2. 溶解平衡

* 平衡示例：
   * $\mathrm {CO_{2}} (g)\rightleftharpoons \mathrm {CO_{2}} (aq)$

3. 沉澱平衡

* 平衡示例：
   * $\mathrm {Ag^{+}} (aq)+\mathrm {Cl^{-}} (aq)\rightleftharpoons \mathrm {AgCl} (s)$

4. 游離平衡

* 平衡示例：
  * 弱酸： $\mathrm {3HF\rightleftharpoons H_{2}F^{+}+HF_{2}^{-}} $
  * 弱鹼： $\mathrm {NH_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons NH_{4}^{+}+OH^{-}} $
  * $\mathrm {H_{2}O:2H_{2}O\rightleftharpoons H_{3}O^{+}+OH^{-}} $

## 參見
化學廁所

**化學廁所**，就是集便器使用化學品把糞便消毒的廁所，而非單純把污物儲存，或是經管道將之送往污水處理廠。這些廁所常見於飛機或新型列車上。

消毒劑通常使用氫氧化鈉或是近似的化學品，它們會加入沖廁用水中。

除交通工具外，化學廁所也常見於建築工地，以及大型的戶外嘉年華會等。

## 參考
化學廢料

**化學廢料**是一種或由有害化學物質組成，多數由大型工廠產生的廢料。化學廢料可以是有害廢物的一種。

## 參見

* 有毒廢物
* 工業廢料
* 廢物種類表
* 固體廢物
* 廢棄物管理
* 水污染
* 放射性廢料

## 參考

 

## 延伸閱讀

* Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories, National Research Council. 7. Disposal of Waste. Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals (online book). The National Academies Press. : 147–150 [2014-03-08]. ISBN978-0-309-05229-0. （原始內容存檔於 2015-09-06）.

## 外部連結

* Industrial Materials Recycling（工業物料回收） - 美國國家環境保護局