Python ChemPy 模块

在学习 Python 及其基础知识的同时，想必大家都听说过，Python 是最受欢迎的编程语言之一，市场对 Python 的需求与日俱增。描述其背后的原因也不是很难，但正如我们大多数人读到的那样，Python 很容易学习和理解，这就是它如此受欢迎的原因。这在某种程度上是正确的，但不完全正确，因为还有其他主要原因，这些原因是 Python 日益流行和需求增加的背后原因。最重要的原因是 Python 有一个非常丰富的库，其中有很多在多个领域非常有用的包，如 ML(机器学习)、机器人开发、AI(人工智能)、数据科学、数据分析等。除此之外，Python 还为多个主题提供了多个解决方案包，如物理模块、化学模块、statistics模块等。Python 提供的重要解决方案包之一是旨在解决无机和物理化学问题的 ChemPy 模块。在本教程中，我们将学习 Python 的这个 ChemPy 模块，并了解它的应用、实现和安装。

Python 的化学复制模块介绍

ChemPy 模块是一个 Python 包，主要用于解决无机、物理和分析化学问题。ChemPy 模块是一个开源免费的 Python 包，在材料科学、化学工程、化学等领域都有应用。ChemPy 模块基本上是为了在 Python 程序的帮助下解决所有与化学和相关化学领域相关的问题而设计的。

这个包包括许多类，用来代表不同类型的反应、反应系统和物质。ChemPy 模块还包括化学动力学中常见的一些微分方程的解析解，它还拥有物理和分析化学中所有成熟的公式，这些公式帮助我们找到许多重要的值。

Python 中的化学复制模块:应用

ChemPy 模块在材料科学等化学的各个领域和相关领域有多种应用。ChemPy 模块为我们提供了广泛的类和函数，在计算离子强度、化学平衡等重要值时非常有用。这个模块的类也代表反应、系统反应、物质，因此我们可以通过 Python 程序来实现它们。除了这些应用，chempy 模块还有许多其他与化学及其相关领域问题相关的应用，我们将在本节中讨论。

以下是在 Python 程序中使用 ChemPy 模块的一些一般应用:

我们可以通过 Python 程序使用 chempy 模块来平衡化学反应
我们可以使用 chempy 模块中的多个公式来计算多个化学和分析值，如道德、摩尔浓度等
我们可以利用这个模块的功能来维持化学反应的化学平衡
我们可以使用 chempy 模块的类来识别物质，并在程序中维护反应系统
我们还可以使用 chempy 模块的功能，通过应用以下公式来计算离子或分子的离子强度
ChemPy 模块还为我们提供了可用作解析公式函数
我们可以使用 chempy 模块打印元素周期表中具有原子质量、电荷等属性的元素
我们还可以使用 Python 程序中 chempy 模块的函数来计算化学动力学，例如给定化学反应的反应顺序

这些是 Python ChemPy 模块的一些通用应用，它还有许多其他应用。通过将这个模块导入到程序中，我们可以通过 Python 程序实现 chempy 的所有应用。

Python 中的化学复制模块:安装

ChemPy 不是 Python 的内置模块，因此首先，我们必须在系统中安装这个模块，然后再将其导入 Python 程序。在开始使用 chempy 模块之前，我们应该确保它存在并成功安装在我们的系统中。如果我们的系统中没有 chempy 模块，我们可以使用多种方式和方法来安装 chempy 模块，但是在本教程中，我们将通过 pip 安装程序安装 chempy 模块。我们将使用 pip 命令，使用 pip 安装程序通过系统的命令提示终端安装 chempy 模块。以下 pip 命令，我们将使用它通过 pip 安装程序安装 chempy 模块:


pip install chempy

一旦我们在终端内部编写了上面给出的命令，我们就必须按回车键给出 pip 安装程序命令来开始安装过程。一旦安装过程开始，将需要一段时间才能在我们的系统中成功安装该模块，因此，我们必须等待一段时间。

如我们所见，chempy 模块已成功安装在我们的系统中，现在我们可以开始使用它来了解其实现和应用。

Python 中的化学复制模块:实现

现在，随着 chempy 模块的实现，我们可以使用它的应用和功能来执行许多化学分析，并通过 Python 程序解决许多化学问题。但是在本教程中，我们将只使用 chempy 模块的以下两个应用，并了解该模块的实现:

从元素周期表中得到“N”个元素
得到给定化学物质的性质和公式

我们将在上面列出的每个应用中使用 Python 程序，并在输出中打印所需的结果，以了解 chempy 模块的实现。

应用 1:从元素周期表中获得“N”个元素:

我们可以得到所需数量的元素及其性质，如原子质量、符号等。，在输出中使用程序中 chempy 模块的周期表函数。我们将通过下面的示例程序来理解这个应用的实现和使用，其中我们将在输出中打印‘n’个元素及其属性。

例 1:

请看下面的程序，我们在输出中打印了元素周期表中的元素:


# Importing the chempy module
from chempy.util import periodic as prd
# Number of elements from user
num = int(input("Enter number of elements which you want to fetch from periodic table: "))
print("Printing", num, "elements from the periodic table")
# Displaying the periodic element information
print("Atomic No.\tName\t\tSymbol\t\tMass")
# Using for loop to loop over periodic table
for a in range(1, num + 1):
    # Printing the atomic number of elements
    print(a, end = "\t\t")
    # Displaying the names of elements
    if len(prd.names[a]) > 7:
        print(prd.names[a], end = "\t")
    else:
        print(prd.names[a], end = "\t\t")
    # Printing the element symbol
    print(prd.symbols[a], end = "\t\t")

    # Displaying the atomic mass of element
    print(prd.relative_atomic_masses[a])
print("Result for periodic elements is printed according to number you provided")

输出:

Enter number of elements which you want to fetch from periodic table: 24
Printing 24 elements from the periodic table

Atomic No.  Name        Symbol      Mass
1       Helium      He      4.002602
2       Lithium     Li      6.94
3       Beryllium   Be      9.0121831
4       Boron       B       10.81
5       Carbon      C       12.011
6       Nitrogen    N       14.007
7       Oxygen      O       15.999
8       Fluorine    F       18.998403163
9       Neon        Ne      20.1797
10      Sodium      Na      22.98976928
11      Magnesium   Mg      24.305
12      Aluminium   Al      26.9815385
13      Silicon     Si      28.085
14      Phosphorus  P       30.973761998
15      Sulphur     S       32.06
16      Chlorine    Cl      35.45
17      Argon       Ar      39.948
18      Potassium   K       39.0983
19      Calcium     Ca      40.078
20      Scandium    Sc      44.955908
21      Titanium    Ti      47.867
22      Vanadium    V       50.9415
23      Chromium    Cr      51.9961
24      Manganese   Mn      54.938044

Result for periodic elements is printed according to the number you provided

如我们所见，输出中会打印出所需元素数量及其原子质量和符号的列表。

说明:

我们首先从程序的 chempy 模块中导入周期函数作为“prd”。之后，我们初始化了‘num’变量，在这里我们接受用户输入的值，然后我们将打印‘num’数量的元素。之后，我们使用 for循环在周期函数上循环，以在输出中打印所需数量的函数。我们使用 name[a]函数打印元素名称，符号[a]打印元素符号，相对原子质量[a]打印它们的原子路径。我们使用 for循环直到’ num ‘的次数，然后在输出中打印列表。

应用 2:获取给定化学物质的性质和配方:

我们可以打印一种物质的化学和一般性质，比如它的配方、html 名称等。，方法是使用 chempy 模块的实质功能。利用物质函数，我们还可以用现有的公式验证给定物质的公式。我们将通过以下示例程序了解该应用的实现和使用:

例 2:

请看下面的 Python 程序，我们在其中对铁氰化物使用了 chempy 的物质函数:


# Import the chempy module
from chempy import Substance as sst
# Defining chemical formula for Ferricyanide
elemtentFerriCyanide = sst.from_formula('Fe(CN)6-3')
# Checking if the chemical formula provided is right
if elemtentFerriCyanide.composition == {0: -3, 26: 1, 6: 6, 7: 6}:
        print("Yes formula for Ferricyanide given in the program is right")
# Printing chemical formula for Ferricyanide
print("Chemical formula for Ferricyanide:", elemtentFerriCyanide.unicode_name)
# Printing chemical formula for Ferricyanide in latex form
print("Chemical formula for Ferricyanide in latex name form:", elemtentFerriCyanide.latex_name)
# Printing chemical formula for Ferricyanide in html form
print("Chemical formula for Ferricyanide in html name form:", elemtentFerriCyanide.html_name)
# Printing total mass of Ferricyanide
print("Atomic mass of Ferricyanide compound:", '%.3f' % elemtentFerriCyanide.mass)

输出:

Yes formula for Ferricyanide given in the program is right
Chemical formula for Ferricyanide: Fe(CN)₆³?
Chemical formula for Ferricyanide in latex name form: Fe(CN)_{6}^{3-}
Chemical formula for Ferricyanide in html name form: Fe(CN)<sub>6</sub><sup>3-</sup>
Atomic mass of Ferricyanide compound: 211.955

如我们所见，我们使用 chempy 模块的物质功能在输出中打印了铁氰化物的多种属性。

说明:

我们已经从程序的 chempy 模块中导入了物质作为 sst。之后，我们通过从库中获取铁氰化物的公式来初始化铁氰化物的变量。然后，我们使用 if语句来验证给定变量的公式是否是铁氰化物的化学公式。之后，我们根据 chempy 库打印了该物质的 Unicode、latex 和 html 名称，最后，我们在输出中打印了该物质的质量。

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