- Mitä on kemia?
- Kemian historia
- Kemian alat
- Kemian merkitys
- Kemian sovellukset
- Modernin kemian periaatteet
- Kemia ja fysiikka
Selitämme mitä kemia on, sen historiaa, haarat ja sovellukset. Myös modernin kemian periaatteet ja sen suhde fysiikkaan.
Mitä on kemia?
Kemia on tiede, joka tutkii koostumusta, rakenne Y ominaisuuksia -lta asia, mukaan lukien sen suhde Energiaa ja myös muutoksia joka voi tapahtua siinä puheluiden kautta reaktiot. Se on tiede, joka tutkii aineet ja hiukkaset, jotka muodostavat ne, sekä erilainen dynamiikka, joka voi esiintyä niiden välillä.
Kemia on yksi hienoimmista Tieteet nykyaikainen, jonka ulkonäkö mullisti maailman ikuisesti. Tämä tiede on tarjonnut toiminnallisia ja testattavia selityksiä tunnettujen materiaalien monimutkaiselle käyttäytymiselle, jotka pystyvät selittämään sekä niiden pysyvyyden että muutokset.
Toisaalta kemiallinen tieto on läsnä jokapäiväisessä elämässä siinä määrin, että käytämme luonnollisia aineita ja luomme keinotekoisia. Prosessit, kuten ruoanlaitto, käyminen, metallurgia, älykkäiden materiaalien luominen ja jopa monet kehossamme tapahtuvat prosessit, voidaan selittää kemiallisen näkökulman kautta (tai biokemia).
Toisaalta kemian ala mahdollisti syntymisen ala: materiaalien muuntaminen ihmisen tahdosta hyödyllisten esineiden (tai niiden valmistamiseen tarvittavien materiaalien) luomiseksi. Tässä mielessä se on yksi tieteistä, jolla on ollut suurin vaikutus maailmassa ja koko maailmassa historia -lta ihmiskunta.
Kemian historia
Tarkassa mielessä kemian historia alkoi vuonna esihistoria kun ihmisen Hän kiinnostui materiaaleista, valmistuksesta, ruoanlaitosta ja leipomisesta. Sen yhteys ihmiskunnan teknologiseen kehitykseen on kiistaton.
Sana kemia tulee latinasta ars chimia ("Alkemiallinen taide"), joka on puolestaan johdettu arabialaisesta termistä alkemia, jolla viisasten kiven etsijien pseudotieteellinen käytäntö nimettiin noin vuoden 330 tienoilla, jolla he saattoivat käännyttää johtaa ja muut metallit kullassa kuolemattomuuden tai kaikkitietävyyden takaamiseksi.
Ensimmäiset alkemistit olivat islamilaisia tiedemiehiä, jotka lännen tunkeutuessa fanaattisuus uskonnollisina kristittyinä, he viljelivät elementtien ja materiaalien viisautta, joka ymmärrettiin ruumiiden ja henkien joukkona, joka käyttää tekniikat oikeaa voidaan manipuloida tai muuttaa.
Näitä salaperäisiä hahmoja kutsuttiin aiemmin "kemikaaleiksi" (alk alkemiallinen). Kuitenkin vuodesta 1661, kun "Skeptinen kemisti" irlantilaiselta tiedemieheltä Robert Boylelta (1627-1691) termillä tuli vähemmän esoteerinen (hengellinen) merkitys ja se liittyi enemmän tieteeseen.
Toisaalta kemian määritelmä on vaihdellut valtavasti aikojen saatossa. Erityisesti siksi, että hänen alansa on kasvanut ja kehittynyt valtavasti, mikä on luopunut tästä kurinalaisuudesta.
Noin vuoden 1662 tienoilla sveitsiläinen tiedemies Christopher Glaser (1615-1670) määritteli kemian tieteelliseksi taiteeksi liuottaa eri materiaalien kappaleita, koska vuonna 1730 saksalainen Georg Stahl (1659-1734) kutsui sitä taideeksi ymmärtää kemian dynamiikkaa. seokset.
Vasta vuonna 1837 ranskalainen kemisti Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) määritteli sen tieteeksi, joka käsittelee molekyylien välisiä voimia. Sen sijaan nykyään ymmärrämme sen aineen ja sen muutosten tutkimuksena kuuluisan hongkongilaisen kemistin Raymond Changin (1939-2017) määritelmän mukaisesti.
Kemia tieteenä syntyi kuitenkin 1700-luvulla, jolloin ensimmäinen tieteellisiä kokeita todennettavissa asia tapahtui Eurooppa moderni, varsinkin vuoden 1983 ehdokkuuden jälkeen Atomiteoria Kirjailija: John Dalton
Siitä lähtien kemia on synnyttänyt lukuisia löytöjä ja vallankumouksia. Lisäksi sillä on ollut merkittävä vaikutus tieteisiin ja vastaaviin tieteenaloihin, mm biologia, fyysistä ja suunnittelu.
The Yhdistyneet kansakunnat julisti, että vuosi 2011 tulee olemaan kansainvälinen kemian vuosi tunnustuksena kuljetetusta valtavasta tieteellisestä kehityksestä ja kiistattomasta vaikutuksesta, joka tällä tieteenalalla on elämää.
Kemian alat
Kemia käsittää laajan joukon aloja, sillä sen koulutusala on lähellä erilaisia tieteitä ja tieteenaloja. Näihin osiin kuuluvat:
- The epäorgaaninen kemia. Omistettu tutkimaan asiaa, joka ei pääosin muodosta elävät olennot eikä sen aineille, vaan soveltuu elottomille aineen muodoille. Se eroaa orgaanisesta kemiasta siinä, että se ei ole keskittynyt mihinkään elementti erityisesti (kuten hiilen orgaaninen kemia).
- Orgaaninen kemia. Kutsutaan myös elämän kemiaksi, se on kemian haara, johon keskittyy yhdisteet jotka pyörivät hiilen ja vedyn ympärillä ja ovat enimmäkseen niitä, jotka mahdollistavat elämän koostumuksen.
- The biokemia. Askeleen kohti biologiaa biokemia on elävien olentojen ruumiiden kemiaa, jotka ovat kiinnostuneita energiaprosesseista, jotka pitävät heidät hengissä, reaktioista, jotka tapahtuvat järjestyksessä solujaja muita tietoalueita, joiden avulla voimme ymmärtää, kuinka kehomme on fyysisesti valmistettu.
- Fysikaalinen kemia. Kutsutaan myös fysikaaliseksi kemiaksi, se tutkii fysikaalisia perusteita, jotka ylläpitävät kaikenlaisia kemiallisia prosesseja, erityisesti mitä tulee energiaan, kuten sähkökemian alaa, termodynamiikka kemia ja muut fysiikan alat (tai kemia, kuten näette sen).
- Teollinen kemia. Kutsutaan myös sovelletuksi kemiaksi, se vaatii kemian teoreettista tietoa ja soveltaa sitä ongelmia jokapäiväisestä elämästä. Se kulkee käsi kädessä kemiantekniikan kanssa, koska se on kiinnostunut kemiallisten reagenssien taloudellisesta tuotannosta, uusista materiaaleista ja tällä hetkellä tavoista suorittaa teollista toimintaa vaikuttamatta ympäristöön.
- The analyyttinen kemia. Sen perustarkoituksena on havaita ja kvantifioida tietyssä aineessa olevat kemialliset alkuaineet, eli löytää menetelmiä ja tapoja tarkistaa, mistä tavarat on tehty ja kuinka monta prosenttia.
- Astrokemia. Hän vetäytyy arjen maailmasta kiinnostuakseen tähdet ja sen koostumus kulkee käsi kädessä astrofysiikan kanssa. Se on yksi tämän laajan tieteen erikoistuimmista aloista.
Kemian merkitys
Kemia on läsnä suurimmassa osassa teollisia prosesseja sekä hyvin jokapäiväisessä elämässämme. Sen ansiosta olemme kehittäneet monimutkaisia materiaaleja, jotka on mukautettu erilaisiin tarpeisiimme kautta historian.
alkaen metalliseokset metalleja, farmakologisia yhdisteitä tai polttoaineita kuljetusvälineidemme tehostamiseksi kemialliset reaktiot se on ollut perustavanlaatuista. Itse asiassa kemian ansiosta olemme muuttaneet maailmaa ympärillämme, parempaan ja huonompaan suuntaan.
Toisaalta kemia antaa meille luultavasti tietoa korjaamaan aiheuttamia vahinkoja ekosysteemi kautta historiamme.
Kemian sovellukset
Kemia on yksi ihmistiedon aloista, jolla on suurimmat sovellukset monilla elämänalueilla. Jotkut niistä ovat:
- Energian saaminen. Kemiallisten aineiden, kuten polttoaineiden ja polttoaineiden käsittelyn ansiosta hiilivedyt, tai jopa raskaiden alkuaineiden atomiytimien manipulointiin, on mahdollista tuottaa kalorienergiaa joka puolestaan toimii tuottajana Sähkövoima . Näin tapahtuu lämpösähköisissä tai lämpöydinvoimalaitoksissa.
- Kehittyneiden materiaalien valmistus. Kemian ansiosta nykyään on olemassa synteettisiä kuituja, älykkäitä materiaaleja ja muita elementtejä, joiden avulla voidaan valmistaa uudenlaisia vaatteita, parempia työkaluja ja uusia sovelluksia ihmisten elämän parantamiseksi.
- Farmakologia. Käsi kädessä biokemian ja lääketieteen kanssa kemia mahdollistaa yhdisteiden yhdistämisen tuottaa lääkkeitä ja hoitoja, jotka pidentävät ihmisen elämää ja parantavat myös sen laatua.
- Maatalouden parantaminen. Ymmärtämällä kemian maaperät, voimme nykyään valmistaa lisäaineita, lannoitteita ja muita aineita, joiden oikea käyttö muuttaa huonon maaperän maaperät ihanteellinen istutukseen, mikä mahdollistaa nälän torjumisen ja köyhyys.
- Sanitaatio ja dekontaminaatio. Ymmärtämällä supisttavien aineiden, rasvanpoistoaineiden ja muiden paikallisten toimintojen ominaisuudet voimme valmistaa desinfiointi- ja puhdistusaineita terveellisempään elämään ja tarjota myös parannuskeinoa ekologisille vahingoille, joita oma teollisuutemme aiheuttaa ekosysteemi.
Modernin kemian periaatteet
Nykyaikaista kemiaa ohjaa ns. kvanttiperiaate, joka on tulosta atomiteoriasta, joka tarkastelee ainetta eri monimutkaisuustasoilla, kuten:
- Asia. Mitä minulla onkaan massa-, äänenvoimakkuutta ja koostuu hiukkasista. Se voi koostua puhtaat aineet tai seoksia.
- Kemialliset yhdisteet. Kemialliset aineet, jotka koostuvat useammasta kuin yhdestä kemiallisesta alkuaineesta tai atomityypistä, mikä ei tarkoita, että ne olisivat seoksia, vaan että ne ovat aineita, joiden hiukkasrunko toistaa samojen eri alkuaineiden yhdistelmiä.
- Molekyylit. Kahden tai useamman atomin liitokset vähimmäisyksikössä, jolla on ainutlaatuinen toiminnallisuus ja ominaisuudet, jotka ovat seurausta ne muodostavien alkuaineiden ominaisuuksista, sijainnista ja runsaudesta. Kemiallinen yhdiste voidaan pelkistää minimimolekyyliin, mutta jos ne "rikkoutuvat", yhdistettä ei enää ole ja meillä on vain atomeja, eli sen muodostavat vähimmäiskappaleet.
- Atomit. Vähäiset, huomaamattomat hiukkaset, joissa on paino, tilavuus, vakaus ja sähkövarausNe ovat tiilet, joilla materiaalia tehdään. On olemassa rajallinen määrä atomeja, joista jokainen vastaa kemiallista alkuainetta, jota tarkastellaan jaksollinen elementtien taulukko.
- Atomia pienemmät hiukkaset. Hiukkaset, jotka muodostavat atomit ja antavat niille ominaisuutensa. Kolme tyyppiä tunnetaan: elektroneja (negatiivisesti latautunut), neutroneja (ei kuormaa) ja protonit (positiivisesti ladattu). Ensin mainitut kiertävät atomin ydintä pilven tavoin, kun taas kaksi jälkimmäistä muodostavat itse ytimen ja koostuvat puolestaan vielä pienemmistä ja lyhytaikaisista osahiukkasista, ns. kvarkit.
Kemia ja fysiikka
Kemia ja fysiikka ovat sisaruksia, mutta ne pohdiskelevat todellisuus eri näkökulmista. Kemia on tiedettä aineesta, reaktioista ja niiden koostumuksista. Sen sijaan fysiikka on tiedettä voimista, jotka hallitsevat todellista maailmaa ja jotka suurelta osin määräävät sen kunto (ei koostumusta).
Tämä näkökulmien ero voidaan ymmärtää, jos ajattelemme aineen tiloja: Vesi Se koostuu kahdesta kemiallisesta alkuaineesta, jotka muodostavat sen molekyylit: vedyn ja hapen (H2O). Näin pysyy, kun vesi on sisällä nestemäinen tila, kun jäädytettynä kiinteässä tilassa ja kun se kiehuu höyryä.
Aineella on kussakin fysikaalisessa tilassaan hyvin erilaiset sisäiset energiatasot sen hiukkasten eri moodeissa tapahtuvan värähtelyn seurauksena. Siellä fyysinen muutos, mutta ei a kemiallinen muutosKoska, kuten veden esimerkissä, jäällä ja höyryllä on edelleen samat kemialliset alkuaineet.
Sen sijaan edistämällä veden kemiallista reaktiota a metalli- saadaan oksidiToisin sanoen molempien aineiden kemiallinen koostumus muuttuu ja saadaan uusi (metallioksidi), ilman että vesi lakkaa olemasta nestemäistä ja rauta lakkaa olemasta kiinteää, eli aineen fysikaalista tilaa ei muuteta.