Hidrojen, sembolü H, atom numarası 1 olan kimyasal bir element. Standart sıcaklık ve basınç altında renksiz, kokusuz, metalik olmayan, tatsız, oldukça yanıcı ve H2 olarak bulunan bir diatomik gazdır. 1,00794 g/mol'lük atomik kütlesi ile tüm elementler arasında en hafif olanıdır. Periyodik cetvelin sol üst köşesinde yer alır. Hidrojenin adı, Yunancada "su oluşturan" anlamına gelen ὑδρογόνο'dan (idrogono) kelimesinden gelir.
İdeal gaz yasası, sadece teoride olan ideal gazların durumları hakkında denklemler sağlayan bir yasadır. Bir miktar gazın durumu; basıncı, hacmi ve sıcaklığına göre belli olur. Bu denklem aşağıdaki gibidir:
- P paskal olarak basınç,
- V kübik metre olarak hacim,
- n gazın mol sayısı,
- R gaz sabiti
- T Kelvin olarak sıcaklık
Avogadro sayısı kadar atom ya da molekül içeren maddeye 1 mol denir. Mol, hiçbir zaman belli bir kütleyi ifade etmez.
Molekül, birbirine bağlı gruplar halindeki atomların oluşturduğu kimyasal bileşiklerin en küçük temel yapısına verilen addır. Diğer bir ifadeyle bir molekül bir bileşiği oluşturan atomların eşit oranlarda bulunduğu en küçük birimdir. Moleküller yapılarında birden fazla atom içerirler. Bir molekül aynı iki atomun bağlanması sonucu ya da farklı sayılarda farklı atomların bağlanması sonucunda oluşabilirler. Bir su molekülü 3 atomdan oluşur; iki hidrojen ve bir oksijen. Bir hidrojen peroksit molekülü iki hidrojen ve 2 oksijen atomundan oluşur. Diğer taraftan bir kan proteini olan gamma globulin 1996 sayıda atomdan oluşmakla birlikte sadece 4 çeşit farklı atom içerir; hidrojen, karbon, oksijen ve nitrojen. Molekülleri oluşturan kimyasal bağlara Moleküler bağlar denir. Bunlar kovalent, iyonik ve metalik bağlardır.
Kimya'da, hidrojen bağı öncelikle daha elektronegatif bir "verici" atom veya gruba (Dn) kovalent bağla bağlanan bir hidrojen (H) atomu ile ve yalnız bir çift elektron taşıyan başka bir elektronegatif atom arasındaki elektrostatik çekim kuvvetidir.
Atom çekirdeği, atomun merkezinde yer alan, proton ve nötronlardan oluşan küçük ve yoğun bir bölgedir. Atom çekirdeği 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından keşfedildi. Bu keşif, 1909 yılında gerçekleştirilen Geiger-Marsden deneyine dayanmaktadır. Nötronun James Chadwick aracılığıyla 1932 yılında keşfinden sonra, çekirdeğin proton ve nötronlardan oluştuğu modeli Dmitri Ivanenko ve Werner Heisenberg tarafından çabucak geliştirildi. Atomun kütlesinin neredeyse tamamı çekirdek içerisindedir, elektron bulutunun atom kütlesine katkısı oldukça azdır. Proton ve nötronlar çekirdek kuvveti tarafından çekirdeği oluşturmak için birbirlerine bağlanmıştır.
Johannes Diderik van der Waals, Hollandalı fizikçidir. En önemli başarısı ona Nobel'i kazandıran "gazlar ve sıvıların durum denklemi"dir. Van der Waals, gaz ve sıvıların hacimleri, sıcaklıkları ve basınç arasındaki ilişkinin, bugün van der Waals kuvveti adı verilen moleküller arası kuvvetleri ve moleküllerin hacimlerini hesaba katmadan anlaşılamayacağını fark etti.
Genleşme, sıcaklığı artırılan bir cismin uzunluk ya da hacminin değişmesi olayıdır.
Enerji seviyesi, atom çekirdeğinin etrafında katman katman biçiminde bulunan kısımların her biridir. Bu yörüngelerde elektronlar bulunur. Yörüngenin numarası; 1, 2, 3, 4, ... gibi sayı değerlerini alabilir. Yörünge numarasına baş kuantum sayısı da denir ve "n" ile gösterilir. Yörünge numarası ile yörüngenin çekirdeğe uzaklığı doğru orantılıdır.
Atom yarıçapı, küre şeklinde olduğu düşünülen atomların büyüklüklerini ölçmekte kullanılan bir niceliktir. Bu nicelik bir atomun çekirdeği ile elektron bulutu arasındaki uzaklığı ifade eder.
Kütleçekim sabiti MKS sisteminde yaklaşık 6,67x10ˉ¹¹ değerine sahiptir ve de G harfi ile gösterilir.
Hâl denklemi, fizik ve termodinamikte hâl değişkenleri arasındaki bir ilişkidir. Daha spesifik olarak hâl denklemi belirli fiziksel koşullar altında bir maddenin hâlini belirten termodinamik bir denklemdir. Maddenin sıcaklık, basınç, hacim ve iç enerjisiyle alakalı iki veya daha fazla hâl fonksiyonu arasında bağ kuran yapıcı bir denklemdir. Hâl denklemleri sıvıların, sıvı karışımlarının, katıların ve hatta yıldızların içlerini açıklamada da kullanılır
Moleküler biyoloji ve biyokimyada tamamlayıcılık veya komplementerlik, iki molekülün birbiriyle temas ettikleri yüzeylerindeki şekillerin uyumu sayesinde birbirlerine sıkı bir şekilde bağlanarak bir bütün oluşturma özellikleridir. Tamamlayıcılık, nükleik asitler ve birbirine bağlanan protein-ligand ikilileri için kullanılır. Tamamlayıcılık ayrıca, birbirini tamamlayan nükleik asitlerin dizileri için de kullanılır.
Moleküler fizik ve kimyada Van der Waals kuvveti veya Van der Waals etkileşimi, atomlar veya moleküller arasındaki mesafeye bağlı bir etkileşimdir. İyonik veya kovalent bağların aksine, bu çekimler kimyasal elektronik bir bağdan kaynaklanmaz; nispeten zayıftırlar ve bu nedenle bozulmaya daha duyarlıdırlar. Van der Waals kuvveti, etkileşen moleküller arasındaki uzak mesafelerde hızla yok olur.
Moleküller arası kuvvet, komşu parçacıklar arasında etkili çekim veya itme kuvvetidir. Molekülleri bir arada tutan iç kuvvetlere kıyasla daha zayıftır. Örneğin HCI moleküllerinin içinde bulunan kovalent bağ, birbirine yeterince yakın komşu moleküller arasında mevcut olan kuvvetlerden daha güçlüdür.
Küresel kapak veya küresel kubbe geometride bir terimdir. Bir kürenin bir kısmı ve bir düzlem ile kesilir. Eğer düzlem kürenin merkezinden geçer, böylece kapağın yüksekliği kürenin yarıçapına eşittir, küresel kapağa bir yarıküre denir.
Birim küre, belirli merkez noktasından 1 birim uzaklıkta olan noktalar kümesidir.Mesafelerin genellenmiş kavramları olarak da kullanılabilir.Kapalı bir birim küre, merkezden 1 birim az veya 1 birime eşit uzaklıktaki noktalar kümesidir.Genellikle, boşluktaki orijinden bir nokta ayırt edilmişitir ve bu noktanın birim kürenin veya birim topun merkezi olduğu anlaşılır.Bu yüzden birim küre ya da birim topun aynı olduğu söylenir. Örneğin;bir boyutlu küre, genellikle bir halka olarak adlandırılan bir yüzeydir ve çember bir içi yüzeye ve dış yüzeye sahipse iki boyutlu bir küredir.Benzer bir şekilde, halk dilinde küre olarak bilinen Öklid katısının yüzeyi iki boyutlu küredir ve ayrıca içi ve dış yüzeye sahip olduğunda üç boyutlu küre olur. Bir birim küre basitçe bir küre yarıçapına sahiptir.Birim kürenin önemi, herhangi bir kürenin ölçeklendirme ve çevirme kombinasyonlarına dönüşebilmesinden anlayabiliriz.Bu yolla, çalışırken kürenin temel özelliklerini daha aza indirgeyebiliriz.
Lennard-Jones potansiyeli bağlı olmayan iki atom veya molekülün etkileşiminin potansiyel enerjisini atomlar veya moleküller arasındaki mesafeyi temel alarak ifade eden matematiksel bir modeldir. L-J potansiyeli moleküler simülasyon alanında en çok kullanılan moleküller arası potansiyeldir. Bu moleküller arası potansiyelin bir formu ilk olarak 1924'te John Lennard-Jones tarafından önerildi. L-J potansiyelinin en yaygın gösterimi şu şekildedir.
Termodinamik ve katı hal fiziğinde Debye modeli; Peter Debye tarafından 1912 yılında geliştirilen, katılarda özgül ısıya (ısı kapasitesi) olan fonon katkısını tahmin etmek için kullanılan metottur. Atomik kristal yapının salınımlarını, bir kutu içerisindeki fononlar gibi düşünerek ele alır. Bu; katıya ayrı ayrı kuantum harmonik osilatörlerden oluşmuş olarak davranan Einstein modelinin tam tersidir. Debye modeli; 
– Debye T3 yasası - ısı kapasitesini düşük sıcaklıklarda doğru bir şekilde tahmin eder., düşük sıcaklıklarda olan. Tıpkı Einstein modeli gibi, yüksek sıcaklıklarda Dulong–Petit Yasasını da doğru bir şekilde kapsar. Ama, ara sıcaklıklarda basitleştirmek için yapılan varsayımlar nedeniyle doğruluğu kusurludur.
