1. 설계 실험 :
* 합성 : 화학자는 먼저 특정 특성 또는 행동을 나타내는 이론에 의해 예측되는 분자를 합성 할 것이다. 여기에는 기존 분자를 조작하거나 이론적 예측에 따라 완전히 새로운 분자를 생성하는 것이 포함될 수 있습니다.
* 분광학 : 핵 자기 공명 (NMR), 적외선 (IR), 라만 및 자외선 (UV-VIS) 분광법과 같은 기술은 합성 분자의 구조 및 특성을 조사하는데 사용된다. 이것은 실험 데이터를 분자의 결합, 진동 모드, 전자 전이 등에 대한 이론적 예측과 비교할 수있게한다.
* 크로마토 그래피 : 가스 크로마토 그래피 (GC) 및 고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC)와 같은 기술을 사용하여 합성 분자를 분리하고 식별하여 형성 및 순도에 대한 증거를 제공합니다.
* 결정학 : X- 선 회절 또는 다른 결정 학적 방법은 합성 분자의 정확한 3 차원 구조를 결정하는데 사용될 수 있으며, 이론적 모델과의 상세한 비교를 가능하게한다.
2. 이론적 계산 :
* 양자 화학 계산 : 화학 화학 화학 소프트웨어 패키지를 사용하여 화학자는 전자 구조, 진동 주파수 및 반응성과 같은 분자의 특성을 예측하기 위해 AB Initio 또는 밀도 기능 이론 (DFT) 계산을 수행합니다.
* 분자 역학 시뮬레이션 : 이러한 시뮬레이션은 솔루션 또는 특정 환경에서 분자의 동적 행동을 연구하는 데 사용될 수 있으며, 상호 작용 및 잠재적 응용에 대한 통찰력을 제공합니다.
* 통계 역학 : 통계 역학과 같은 이론적 방법은 엔탈피, 엔트로피 및 자유 에너지와 같은 분자의 열역학적 특성을 예측하기 위해 적용될 수 있으며, 이는 실험 측정과 비교할 수 있습니다.
3. 데이터 분석 및 해석 :
* 비교 : 화학자는 실험 결과 (분광법, 크로마토 그래피, 결정학 등)를 이론적 예측과 비교할 것입니다. 이 비교는 이론이 분자의 특성과 행동을 정확하게 설명하는지 여부를 밝혀냅니다.
* 정제 : 이론이 완전히지지되지 않으면 화학자는 불일치를 설명하기 위해 이론을 개선하거나 새로운 가설을 제안해야 할 수도 있습니다. 이 이론 정제 및 실험적 검증 의이 반복 과정은 과학적 이해의 발전에 중요합니다.
예 :
새로운 이론이 특정 분자 배열이 분자에서 형광을 향상시켜야한다고 예측한다고 가정 해 봅시다. 순수한 화학자는 다음과 같습니다.
* 합성 예측 된 배열을 갖는 분자.
* 형광 분광법을 수행합니다 분자의 형광 강도를 측정합니다.
* 양자 화학 계산을 수행하십시오 분자의 형광 특성을 예측합니다.
* 비교 실험 및 이론 데이터.
* 결론 이론이 관찰 된 형광 향상을 정확하게 예측한다면.
순수한 화학자의 궁극적 인 목표는 실험적이고 이론적 인 접근법의 엄격한 상호 작용을 통해 분자 행동에 대한 포괄적 인 이해를 개발하는 것입니다. 새로운 분자 이론을 테스트하는 과정은 가설 생성, 실험적 검증 및 이론적 개선의 지속적인주기를 포함합니다.
