在量子力學的框架下,描述原子中電子運動狀態使用的是原子的量子數(如主量子數 $n$、角量子數 $l$ 等)。當原子結合形成化學鍵(分子)時,電子的波函數(原子軌域)會線性組合形成分子軌域(Molecular Orbital, MO)。
大太陽底下甚麼事都會發生,更何況是宇宙呢?(Everything is possible under the sun; letting alone the universe.)
化學,這門探討物質組成、結構、性質以及變化規律的科學,就像一棵枝繁葉茂的大樹,其分支延伸至各個領域,與我們的日常生活甚至生命本身息息相關。
化學是在原子、分子層次上研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的科學。化學研究的對象涉及物質之間的相互關係,或物質和能量之間的關聯。傳統的化學常常都是關於兩種或以上的純物質之間的接觸和其後的變化,即化學反應,又或者是一種物質變成另一種物質的過程。這些變化有時會需要使用電磁波,當中電磁波負責激發化學作用。不過有時化學並不一定要關於物質之間的反應。光譜學研究物質與光之間的關係,而這些關係並不涉及化學反應。準確的說,化學的研究範圍是包括分子、電子、離子、原子、原子團在內的核-電子體系。
稀土元素(rare-earth element,REE),或稱稀土金屬,是元素週期表上第3族之鈧、釔和鑭系元素共17種金屬化學元素的合稱,皆屬於副族元素。稀土元素皆為質地較軟的銀白色金屬,彼此之間具有非常相似的化學性質,且總是在礦床中共生,非常難以分離、提取,因此提煉稀土元素並不容易,且開採稀土金屬會造成嚴重的生態環境破壞,原本美國跟澳洲才是稀土的最大生產國,但由於環保法規限制只能以較高成本與環保的方式開採稀土,因此開採成本高於中國,中國因此才得以低價競爭變成稀土最大出產國,且動輒以禁止稀土出口作為政治或貿易手段。近年雖在日本近海海床找到新的稀土礦脈,且蘊藏量頗豐,但短期除非有新型態的採礦方式出現,不然終究只是一場未竟之夢。
實際上稀土元素在地殼中的豐度並不算低(放射性的鉕除外),其中含量最高的鈰在地殼元素豐度排名第25,占0.0068%,與銅相當。雖然稀土元素並不稀有,但由於其地球化學特性,它們在地殼中的分佈相當分散,很少有稀土元素富集到容許商業開採的程度;此外,其彼此之間相似的化學性質導致它們傾向於兩兩或多種一起伴生於礦物中,而難以將稀土元素透過簡單的化學或物理方式彼此單獨分離,導致開採和提取上相當困難或成本高昂,因此被稱為「稀土」元素。稀土元素在礦藏中常與放射性錒系元素共生,以釷為主,鈾礦中較為少見。鉕是稀土元素中唯一的放射性元素,且其所有同位素的半衰期都很短,在自然界中主要作為鈾-238自發分裂的產物而痕量生成於鈾礦中,含量極為稀少。
第一種被人類發現的稀土礦物是矽鈹釔礦,一種主要由鈰、釔、鈹、鐵、矽等元素組成的黑色礦物,在1787年從瑞典伊特比村的礦井中所提取出,有四種稀土元素的英文名稱都是源自於此地(釔、鋱、鉺和鐿)。
人類病毒是目前很多人類傳染病的來源大宗,特別是RNA病毒由於容易變種,所以很難徹底根除。但有些DNA病毒疾病,人類已經發現解法,或者是完全根除,如天花病毒已經在自然界完全根除,目前僅有病毒株還存在實驗室中。但目前還有不少病毒肆虐人類世界,最著名的當然就是武漢肺炎病毒,極可能是由中國實驗室所製造出來的生化武器,已經造成全球性大流行,並導致數以十萬計的人類死亡。也有經由其他物種再轉移到感染人類的,比如人類後天免疫不全症候群,專門感染人類的免疫系統,俗稱愛滋病,不過目前已經有治療的方法,雖還不能完全根除,但至少不至於再大幅度擴散。近代人類史造成最多人死亡的是西班牙流感(西班牙表示:人絕對不是我殺的,其實真正起源並不在西班牙,到底是那裡目前並不清楚。),在第一次世界大戰時大流行,並造成至少幾千萬人類的死亡,造成的死亡人數還比因為戰爭死亡的人還多幾倍,但說也奇怪,隨著一次世界大戰的結束,這個病毒也突然就完全消失了,當時還沒有電子顯微鏡,還看不到病毒這麼小的微生命體。或許隨著人類科技與醫學的進步,人類病毒未來會漸漸減少或消失,甚至於轉為改善人類生活與醫藥的用途。
目前世界至少有數以百萬種以上的有機化合物(主要由碳氫氧三種元素所構成,這三種元素也是構成生物的主要元素,因此才稱為有機化合物),決定有機化合物的物理與化學特性主要由構成有機化合物的官能基決定。依組成的原子和原子團不同主要的官能基種類有烴基、含鹵素取代基、含氧官能基、含氮官能基與含磷、硫官能基與其他元素所構成官能基。
官能基(functional group)是有機分子中決定其化學性質和反應特性的特定原子或原子團。它們就像是分子的「功能單位」,影響化合物的物理性質(如沸點、熔點)和化學反應行為。