- Mi a kémia?
- A kémia története
- A kémia ágai
- A kémia jelentősége
- Kémiai alkalmazások
- A modern kémia alapelvei
- Kémia és fizika
Elmagyarázzuk, mi a kémia, történetét, ágait és alkalmazásait. Valamint a modern kémia alapelvei és kapcsolata a fizikával.
Mi a kémia?
A kémia az a tudomány, amely az összetételt vizsgálja, szerkezet Y tulajdonságait a ügy, beleértve a kapcsolatát a Energia valamint a változtatások ami a hívásokon keresztül előfordulhat benne reakciók. Ez a tudomány, amely tanulmányozza anyagokat és az ezeket alkotó részecskéket, valamint a köztük előforduló különböző dinamikákat.
A kémia az egyik legnagyobb Tudományok kortárs, akinek megjelenése örökre forradalmasította a világot. Ez a tudomány funkcionális és tesztelhető magyarázatokat kínált az ismert anyagok összetett viselkedésére, amelyek mind az állandóságukat, mind a változásaikat képesek megmagyarázni.
A kémiai ismeretek viszont jelen vannak a mindennapi életben, annyiban, hogy természetes anyagokat használunk, mesterségeseket hozunk létre. Olyan folyamatok, mint a főzés, erjesztés, a kohászat, az intelligens anyagok létrehozása, sőt számos, a szervezetünkben végbemenő folyamat kémiai perspektíván keresztül magyarázható (ill. biokémia).
Másrészt a kémia területe lehetővé tette a ipar: anyagok átalakítása az ember akaratából hasznos tárgyak (vagy az ezek elkészítéséhez szükséges anyagok) létrehozására. Ebben az értelemben ez az egyik olyan tudomány, amely a legnagyobb hatást gyakorolta a világon és a történelem a emberiség.
A kémia története
A szoros értelemben vett kémia története a őstörténet amikor az emberi Érdekelte az anyagok, a gyártás, a főzés és a sütés. Az emberiség technológiai fejlődésével való kapcsolata megkérdőjelezhetetlen.
A kémia szó a latinból származik ars chimia ("Alkémiai művészet"), viszont az arab kifejezésből származik aranycsinálás, amellyel 330 körül elnevezték a bölcsek kövét keresők áltudományos gyakorlatát, mellyel megtéríthették a vezet és más fémek aranyban, halhatatlanság vagy mindentudás biztosítására.
Az első alkimisták iszlám tudósok voltak, akik, ahogy a Nyugat belevetette magát a fanatizmus vallásos keresztények, az elemek és anyagok bölcsességét művelték, amelyet testek és szellemek halmazaként értelmeztek, amelyek technikák helyes lehet manipulálni vagy átalakítani.
Ezeket a titokzatos szereplőket régebben "vegyi anyagoknak" hívták (a alkímiai). 1661-től azonban a „A szkeptikus vegyész" Robert Boyle (1627-1691) ír tudóstól a kifejezés kevésbé ezoterikus (spirituális) jelentést kapott, és jobban kapcsolódik a tudományhoz.
Másrészt a kémia definíciója az idők során óriásit változott. Különösen azért, mert területe hatalmasat nőtt és fejlődött, lemondva erről a tudományágról.
1662 körül Christopher Glaser (1615-1670) svájci tudós úgy határozta meg a kémiát, mint a különböző anyagok testeinek feloldásának tudományos művészetét, mert 1730-ban a német Georg Stahl (1659-1734) az emberi test dinamikájának megértésének művészetének nevezte. keverékek.
Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) francia kémikus csak 1837-ben határozta meg az intermolekuláris erőkkel foglalkozó tudományként. Ehelyett ma az anyag és annak változásainak tanulmányozásaként értjük, a híres hongkongi kémikus, Raymond Chang (1939-2017) meghatározása szerint.
A kémia, mint tudomány azonban a 18. században jött létre, amikor az első tudományos kísérletek anyaggal ellenőrizhető zajlott a Európa modern, különösen az 1983-as jelölés után Atomelmélet írta: John Dalton.
Azóta a kémia számos felfedezést és forradalmat váltott ki. Emellett fontos hatással volt a tudományokra és a hasonló tudományágakra, mint pl biológia, a fizikai és mérnöki.
A Egyesült Nemzetek kinyilvánította, hogy 2011 a kémia nemzetközi éve lesz, elismerve a megtett óriási tudományos pályát és azt a tagadhatatlan hatást, amelyet ez a tudományág gyakorol a miénkre. élet.
A kémia ágai
A kémia számos ágat ölel fel, mivel tudományterülete közel áll a különböző tudományokhoz és tudományágakhoz. Ezen ágak közé tartozik:
- A szervetlen kémia. Az ügy tanulmányozásának szentelve, amely nem főként a élőlények sem anyagaira, hanem az anyag élettelen formáira jellemző. Abban különbözik a szerves kémiától, hogy nem összpontosít egyikre sem elem különösen (mint a szerves kémia a szénen).
- Szerves kémia. Életkémiának is nevezik, ez a kémia egyik ága vegyületek amelyek a szén és a hidrogén körül forognak, és ezek többnyire azok, amelyek lehetővé teszik az élet összetételét.
- A biokémia. A biológia felé haladva a biokémia az élőlények testének kémiája, érdeklődnek az őket életben tartó energiafolyamatok, a szervezetükben rendezett reakciók iránt. sejteket, és más tudásterületek, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy megértsük, hogyan épül fel testünk fizikailag.
- Fizikokémia. Fizikai kémiának is nevezik, olyan fizikai alapokat vizsgál, amelyek mindenféle kémiai folyamatot fenntartanak, különös tekintettel az energiára, mint például az elektrokémia, termodinamika kémia és a fizika más ágazatai (vagy a kémia, ahogy látod).
- Ipari kémia. Alkalmazott kémiának is nevezik, a kémia elméleti ismereteit veszi fel, és alkalmazza a problémákat a mindennapi életből. Kéz a kézben jár a vegyészmérnökséggel, hiszen érdekelt a vegyi reagensek gazdaságos előállítása, az újszerű anyagok, és jelenleg az ipari tevékenység végzésének módjai, amelyek nem érintik a környezet.
- A analitikus kémia. Alapvető célja az adott anyagban jelenlévő kémiai elemek kimutatása és számszerűsítése, azaz megtalálása mód és annak ellenőrzési módjai, hogy miből és hány százalékban készülnek a dolgok.
- Asztrokémia. Kivonul a mindennapi világból, hogy érdeklődjön iránta csillagok összetétele pedig kéz a kézben jár az asztrofizikával. Ennek a hatalmas tudománynak az egyik legspecializáltabb ága.
A kémia jelentősége
A kémia jelen van az ipari folyamatok túlnyomó többségében, valamint életünk mindennapi életében. Ennek köszönhetően komplex anyagokat fejlesztettünk ki, amelyek a történelem során különféle igényeinkhez igazodtak.
Tól ötvözetek fémek, farmakológiai vegyületek vagy üzemanyagok közlekedési eszközeink fellendítése, ismerete a kémiai reakciók alapvető volt. Valójában a kémiának köszönhetően megváltoztattuk a körülöttünk lévő világot, jóra és rosszra.
Másrészt a kémia valószínűleg megadja nekünk azt a tudást, amellyel helyrehozhatjuk az általa okozott károkat ökoszisztéma történelmünk során.
Kémiai alkalmazások
A kémia az emberi tudás egyik olyan területe, amely az élet számos területén a legjobban alkalmazható. Néhány közülük:
- Energia megszerzése. Köszönhetően az olyan vegyi anyagok kezelésének, mint az üzemanyagok és szénhidrogének, vagy akár nehéz elemek atommagjainak manipulálására is lehetőség van előállítani kalória energia ami viszont generálásra szolgál elektromos energia . Ez történik a termoelektromos vagy termonukleáris erőművekben.
- Korszerű anyagok gyártása. A kémiának köszönhetően ma már léteznek szintetikus szálak, intelligens anyagok és egyéb elemek, amelyek lehetővé teszik új típusú ruhadarabok, jobb eszközök és új alkalmazások gyártását az emberi élet javítására.
- Gyógyszertan. A biokémiával és az orvostudománysal karöltve a kémia lehetővé teszi a vegyületek kombinációjával olyan gyógyszereket és kezeléseket, amelyek meghosszabbítják az emberi életet és javítják annak minőségét.
- A mezőgazdaság fejlesztése. A kémiájának megértése révén talajok, ma már olyan adalékanyagokat, műtrágyákat és egyéb anyagokat tudunk gyártani, amelyek helyes használata a rossz talajt talajok ideális ültetésre, lehetővé téve az éhség elleni küzdelmet és szegénység.
- Higiénia és fertőtlenítés. Az összehúzó anyagok, zsíroldók és egyéb helyi hatások tulajdonságainak megértésével fertőtlenítő- és tisztítószereket állíthatunk elő az egészségesebb élet érdekében, valamint orvosolhatjuk azokat az ökológiai károkat, amelyeket saját iparunk okoz a ökoszisztéma.
A modern kémia alapelvei
A modern kémiát az úgynevezett kvantumelv vezérli, amely az atomelmélet eredménye, amely az anyagot különböző összetettségi szintekről veszi figyelembe, mint például:
- Ügy. Bármi is van tömeg, hangerő és részecskékből áll. Ez állhat össze tiszta anyagok vagy keverékek.
- Kémiai vegyületek. Egynél több kémiai elemből vagy atomtípusból álló kémiai anyagok, ami nem azt jelenti, hogy keverékek, hanem azt, hogy olyan anyagok, amelyek részecskék váza ugyanazon különböző elemek kombinációit ismétli.
- Molekulák. Két vagy több atom egyesülései, egyedi funkcionalitással és tulajdonságokkal felruházott minimális egységben, az őket alkotó elemek jellemzőinek, elhelyezkedésének és bőségének eredménye. Egy kémiai vegyületet le lehet redukálni a minimális molekuláira, de ha ezek „eltörnek”, akkor nem lesz több vegyület, és csak atomok lesznek, vagyis az azt alkotó minimális darabok.
- Atomok. Minimális, észrevehetetlen részecskék, felruházva súly, térfogat, stabilitás és elektromos töltésEzek azok a téglák, amelyekből az anyag készül. Véges számú atom létezik, mindegyik típus egy-egy kémiai elemnek felel meg elemek periódusos rendszere.
- Szubatomi részecskék. Az atomokat alkotó részecskék, amelyek tulajdonságaikat adják. Három típusa ismert: elektronok (negatív töltésű), neutronok (terhelés nélkül) és protonok (pozitív töltés). Az előbbiek felhőként keringenek az atommag körül, míg az utóbbi kettő magát az atommagot alkotja, és még kisebb és efemer részszemcsékből, ún. kvarkok.
Kémia és fizika
A kémia és a fizika testvérdiszciplínák, de szemlélik a valóság különböző nézőpontokból. A kémia az anyag, a reakciók és azok összetételének tudománya. Ehelyett a fizika azon erők tudománya, amelyek irányítják a valós világot, és amelyek nagymértékben meghatározzák a világot feltétel (nem az anyag összetétele).
Ez a nézőpontkülönbség megérthető, ha az anyag halmazállapotaira gondolunk: a Víz Két kémiai elemből áll, amelyek molekuláit alkotják: hidrogénből és oxigénből (H2O). Ez akkor is marad, ha a víz benne van folyékony halmazállapot, amikor lefagyott a szilárd állapot és amikor lecsapódik arra gőz.
Az anyag minden egyes fizikai állapotában nagyon eltérő belső energiaszinttel rendelkezik, a részecskéinek különböző módusú rezgései következtében. Van egy fizikai változás, de nem a kémiai változásMivel, mint a víz példájában, a jég és a gőz továbbra is ugyanazokat a kémiai elemeket tartalmazza.
Ehelyett a víz kémiai reakciójának elősegítésével a fém kapunk oxidMás szóval, mindkét anyag kémiai összetétele megváltozik, és újat kapunk (fém-oxidot), anélkül, hogy a víz megszűnne folyékony, a vas pedig nem lenne szilárd, vagyis anélkül, hogy az anyag halmazállapota megváltozna.