大学化学で必要な数学の分野

 

これを読んでいる人の多くは大学で化学を勉強しているはずです。

 

高校までの化学では数学の知識はそこまで必要なかったと思いますが、大学ではどうですか？

 

数学への理解が低いせいで大学化学に手を焼いていませんか？

 

大学化学を学ぶ上で数学の知識というのは欠かせないものになり、数学の知識が足りない学生は必然的に苦労することになります。

 

そこで今日は大学化学で必要になる数学の知識について解説しようと思います。

 

ぜひ最後までお読みください！

 

【高校化学と大学化学の違い】

高校化学と大学化学には、当然様々な違いがあります。

 

大きく3つあります。

 

まず1つ目に挙げられるのは、その難易度です。当然ですが大学化学の方がより専門的になり難しくなります。

 

そして2つ目は、大学化学では物理の考え方を積極的に使うということで、特に熱力学と量子力学という分野が化学を勉強する上では重要になります。

 

最後に挙げられるのは、何を目的にするかという違いです。

 

高校化学は受験を最終目的にしており日々受験に向けて勉強を行いますが、大学化学は基本的に研究を目的にしています。

 

そのため、最初に述べた通り難易度的にも上がり、専門性が多く加わるのです。

 

大学化学には「生物は化学になり、化学は物理になる」という言葉があるように高校化学とは異なり物理ぽい内容から始まり最終的には化学になるという特徴があります。

 

【大学化学で必要な数学の分野】

 

 

ここでは教養数学と専門数学に分けて紹介します。

 

≪教養数学≫

 

教養数学は大学1年生で学ぶことが多い科目です。

 

まず「微分積分学」があり、メタンガスと酸素を結びつけると熱が発生して二酸化炭素と水に変化します。

 

このような変化を扱うのが微分と積分の理論で、特に熱力学では必須の知識になるでしょう。

 

そして「線形代数学」、原子や電子レベルのミクロの世界では量子力学が大切になり、電子軌道やスピン、化学結合について理解するには量子力学が必要です。

 

量子力学はミクロ化学であり、それを理解するために線形代数学という数学の知識が求められます。

 

最後に「統計学」、化学は実験が多いです。

 

実験を行うと誤差はよくあるものなので、それを適切に扱うために統計の知識が必須です。

 

これは分析化学にも関係します。

 

≪専門数学≫

 

まずは「微分方程式」、化学反応がどのくらいの速度で進むのかどのような関数で表されるのかは反応速度論という分野で扱います。

 

それは数学的に微分方程式で表せるのでその解き方を学びます。

 

そして「群論」も必要な数学であり、分子や結晶というのはその種類により何かしらの規則性や対称性があります。

 

そのような対称性を数学で表すと「群」というものの集まりになります。

 

【まとめ】

いかがでしょうか？今日は、大学化学で必要な数学の分野について解説しました。

 

化学であっても数学の知識は必要なので化学の理解を深めるためにも数学の勉強を怠らずに行いましょう。

 

大学化学に関する勉強方法や学部・学科の特徴などについては、別の記事でも紹介していますので興味のある方はぜひお読みください。

 

では、本日も最後までお読みいただきありがとうございました。

 

次回の記事も楽しみにしておいてください。