ভৌত রসায়ন হল পদার্থ কীভাবে আণবিক ও পারমাণবিক স্তরে আচরণ করে এবং কীভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে তার অধ্যয়ন। রাসায়নিক পদার্থের ভৌত বৈশিষ্ট্যের তাদের বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে, ভৌত রসায়নবিদরা নতুন তত্ত্ব এবং কৌশল বিকাশ করেন যা ব্যবহারিক সমস্যা সমাধানের জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে।
সমস্ত পদার্থ তিনটি অবস্থায় থাকতে পারে: কঠিন, তরল এবং গ্যাস। একটি পদার্থের অবস্থা তার তাপমাত্রা এবং চাপ দ্বারা নির্ধারিত হয়। কঠিন পদার্থের একটি নির্দিষ্ট আকৃতি এবং আয়তন থাকে, তরলগুলির একটি নির্দিষ্ট আয়তন থাকে তবে তাদের পাত্রের আকার নেয় এবং গ্যাসগুলি সম্পূর্ণরূপে তাদের ধারককে পূর্ণ করে।
থার্মোডাইনামিক্স হল ভৌত রসায়নের একটি মৌলিক ধারণা যা শক্তি এবং এর রূপান্তরের অধ্যয়নকে জড়িত করে। থার্মোডাইনামিক্সের নিয়মগুলি বর্ণনা করে যে কীভাবে শক্তি ভৌত জগতে স্থানান্তরিত হয়।
রাসায়নিক গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করে যে গতিতে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে এবং যে ধাপে তারা এগিয়ে যায়। একটি প্রতিক্রিয়ার হারকে হার আইন দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে, যা একটি প্রতিক্রিয়ার জন্য তার সহজতম আকারে \(A \rightarrow B\) হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে \(rate = k[A]^n\) , যেখানে \(k\) হল হার ধ্রুবক, \([A]\) হল বিক্রিয়ক A এর ঘনত্ব, এবং \(n\) হল A এর সাপেক্ষে বিক্রিয়ার ক্রম।
রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ভারসাম্য দেখা দেয় যখন ফরোয়ার্ড এবং রিভার্স বিক্রিয়ার হার সমান হয়, ফলে সময়ের সাথে বিক্রিয়াক এবং পণ্যের ঘনত্বে কোনো নেট পরিবর্তন হয় না। ভারসাম্য ধ্রুবক ( \(K\) ) বিক্রিয়াক ঘনত্বের সাথে পণ্যের ঘনত্বের অনুপাত প্রকাশ করে, প্রতিটি ভারসাম্য সমীকরণে তাদের স্টোইচিওমেট্রিক সহগগুলির শক্তিতে উত্থিত হয়।
অণুর গঠন এবং পরমাণুর মধ্যে বন্ধনের ধরন সরাসরি একটি পদার্থের শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং অন্যান্য পদার্থের সাথে এর প্রতিক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। দুটি প্রাথমিক প্রকারের রাসায়নিক বন্ধন হল আয়নিক এবং সমযোজী বন্ধন। আয়নিক বন্ধন তৈরি হয় যখন ইলেকট্রন এক পরমাণু থেকে অন্য পরমাণুতে স্থানান্তরিত হয়, যখন দুটি পরমাণু ইলেকট্রন ভাগ করলে সমযোজী বন্ধন তৈরি হয়।
অ্যাসিড এবং বেস হল এমন পদার্থ যা জলে দ্রবীভূত হলে যথাক্রমে হাইড্রোজেন আয়ন ( \(H^+\) ) এবং হাইড্রোক্সাইড আয়ন ( \(OH^-\) ) এর ঘনত্ব বাড়ায়। pH স্কেল একটি দ্রবণের অম্লতা বা মৌলিকতা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়, যার মান 0 (প্রবলভাবে অম্লীয়) থেকে 14 (দৃঢ়ভাবে মৌলিক) এবং 7 এর pH নিরপেক্ষ।
স্পেকট্রোস্কোপি হল এমন একটি কৌশল যা বিশ্লেষণ করে যে কীভাবে পদার্থ তার গঠন, গঠন এবং বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে আলোকে শোষণ করে, নির্গত করে বা ছড়িয়ে দেয়। বিভিন্ন ধরনের স্পেকট্রোস্কোপি—যেমন ইনফ্রারেড (IR), অতিবেগুনী-দৃশ্যমান (UV-Vis), এবং নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স (NMR) স্পেকট্রোস্কোপি—বিভিন্ন বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হয়।
ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রি হল বিদ্যুৎ এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ার মধ্যে সম্পর্ক অধ্যয়ন। ব্যাটারি এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ সহ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষ রাসায়নিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে এবং এর বিপরীতে। ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির মৌলিক সমীকরণ, Nernst সমীকরণ, একটি কোষের ইলেক্ট্রোমোটিভ বলকে বিক্রিয়ক এবং পণ্যগুলির ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত করে।
পরিসংখ্যানগত বলবিদ্যা পৃথক পরমাণু এবং অণুগুলির মাইক্রোস্কোপিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পদার্থের ম্যাক্রোস্কোপিক বাল্ক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত করার জন্য একটি কাঠামো প্রদান করে। ভৌত রসায়নের এই শাখাটি ফেজ ট্রানজিশন, তাপ ক্ষমতা এবং গ্যাসের আচরণের মতো ঘটনা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে।
দৈহিক রসায়ন ফার্মাসিউটিক্যালস সহ বিভিন্ন ক্ষেত্র এবং শিল্পে অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পায়, যেখানে এটি নতুন ওষুধ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়; পরিবেশ বিজ্ঞান, দূষণ বুঝতে এবং প্রশমিত করতে; এবং উপকরণ বিজ্ঞান, আরও ভাল উপকরণ এবং ন্যানো প্রযুক্তি পণ্য ডিজাইন করতে। ভৌত রসায়নের মৌলিক নীতিগুলি বোঝা বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের এই এবং অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে জটিল সমস্যার সমাধান করতে সাহায্য করে।
