Zamanın başlangıcından beri insanlar kendilerini çevreleyen her şeyin bileşimi, yapısı ve etkileşimi ile ilgilendiler. Bu bilgi tek bir bilimde birleştirilir - kimya. Makalede ne olduğunu, kimyanın bölümlerini ve onu incelemenin gerekliliğini ele alacağız.
Kimya nedir ve neden çalışalım?
Kimya, doğa biliminin, maddelerin biliminin çeşitli alanlarından biridir. O çalışıyor:
- maddelerin yapısı ve bileşimi;
- dünyadaki elementlerin özellikleri;
- Özelliklerine bağlı maddelerin dönüşümleri;
- kimyasal reaksiyon sırasında bir maddenin bileşimindeki değişiklikler;
- Maddelerdeki değişim yasaları ve kalıpları.
Kimya, tüm elementleri atomik ve moleküler bileşim açısından ele alır. Biyoloji ve fizik ile yakından ilgilidir. Ayrıca, sınırda olan, yani örneğin hem kimya hem de fizik tarafından incelenen birçok bilim alanı vardır. Bunlar şunları içerir: biyokimya, kuantum kimyası, kimyasal fizik, jeokimya, fiziksel kimya ve diğerleri.
Kimyanın literatürdeki ana dalları şunlardır:
- Organik kimya.
- İnorganikkimya.
- Biyokimya.
- Fiziksel kimya.
- Analitik kimya.
Organik kimya
Kimya, üzerinde çalışılan maddelere göre sınıflandırılabilir:
- inorganik;
- organik.
İlk çalışma alanı bir sonraki paragrafta ele alınacaktır. Organik kimya neden ayrı bir bölüm olarak seçildi? Çünkü karbon bileşikleri ve dahil olduğu maddelerin incelenmesi ile uğraşmaktadır. Bugün yaklaşık 8 milyon bu tür bileşik bilinmektedir.
Karbon çoğu öğeyle birleşebilir, ancak en sık şunlarla etkileşime girer:
- oksijen;
- karbon;
- azot;
- gri;
- manganez;
- potasyum.
Ayrıca element, uzun zincirler oluşturma yeteneği ile ayırt edilir. Bu tür bağlar, canlı bir organizmanın varlığı için önemli olan çeşitli organik bileşikler sağlar.
Organik kimya konusunun takip ettiği hedefler ve yöntemler:
- Bitki ve canlı organizmaların yanı sıra fosil hammaddelerden bireysel ve özel maddelerin izolasyonu.
- maddelerin bileşiklerinin saflaştırılması ve sentezi;
- doğadaki maddenin yapısının belirlenmesi;
- kimyasal reaksiyonun seyri, mekanizmaları, özellikleri ve sonuçları üzerine çalışma;
- organik maddenin yapısı ve özellikleri arasındaki ilişkilerin ve bağımlılıkların belirlenmesi.
Organik kimya konuları şunları içerir:
- Polimerlerin kimyası veya makromoleküler bileşiklerin kimyası. Bilim alanı olanpolimerlerin kimyasal ve fiziko-kimyasal özelliklerinin incelenmesi ve bunları elde etmek için kullanılan başlangıç reaktifleri ile ilgilenir.
- Farmakoloji. Tıbbi maddeleri ve bunların insan vücudu üzerindeki etkilerini inceleyen bir bilim dalı.
İnorganik kimya
İnorganik kimya bölümü, karbon içermeyen tüm maddelerin bileşimi, yapısı ve etkileşimlerinin incelenmesiyle ilgilenir. Bugün 400 binden fazla inorganik madde var. Bilimin bu bölümü sayesinde modern teknoloji için malzemelerin oluşturulması sağlanmaktadır.
İnorganik kimya maddelerinin araştırılması ve incelenmesi, periyodik yasanın yanı sıra D. I. Mendeleev'in periyodik sistemine dayanır. Bilim çalışmaları:
- basit maddeler (metaller ve metal olmayanlar);
- karmaşık maddeler (oksitler, tuzlar, asitler, nitritler, hidritler ve diğerleri).
Bilimin sorunları:
- gerekli özelliklere sahip olacak yeni malzemeler yaratmanın yollarını araştırma ve geliştirme;
- diğer elementlerle reaksiyona girme yeteneğinin yapısı arasındaki ilişkinin incelenmesi;
- Karışımların saflaştırılması için teknolojilerin geliştirilmesi ve iyileştirilmesi;
- Elementleri sentezlemek için yeni yöntemler arayın.
Fiziksel kimya
Fiziksel kimya, kimyanın en kapsamlı dalıdır. Fizik yöntemlerini kullanarak maddelerin yapısının, yapısının ve dönüşümlerinin genel yasalarını incelemekle ilgilenmektedir. Bunun için teorik vedeneysel olanlar.
Fiziksel kimya aşağıdakilerle ilgili bilgileri içerir:
- moleküllerin yapısı;
- kimyasal termodinamik;
- kimyasal kinetik;
- kataliz.
Fiziksel kimyanın bölümleri aşağıdaki gibidir:
- Elektrokimya - iletkenlerdeki süreçlerin incelenmesi.
- Fotokimya, ışığın etkisi altındaki kimyasal dönüşümlerin incelenmesidir.
- Yüzey olaylarının fiziksel kimyası.
- Radyasyon kimyası - iyonlaştırıcı radyasyonun etkisinin neden olduğu süreçlerin incelenmesi;
- Kolloid kimyası - arayüzde meydana gelen sistemlerin ve olayların incelenmesi.
- Kuantum kimyası, kuantum mekaniğine dayalı maddelerin yapısı, özellikleri ve reaksiyonlarının incelenmesidir.
- Kristalokimya - kristal yapıların bilimi;
- Termokimya, termoreaksiyonları, fiziko-kimyasal parametrelerin ilişkisini inceleyen bir kimya dalıdır.
- Atomun yapısı doktrini.
- Metallerin korozyonu (oksidasyonu) hakkında öğretim.
- Kimyasal kinetik - dış koşullara bağlı olarak kimyasal reaksiyonların incelenmesi.
- Çözümler doktrini.
- Nükleer kimya - nükleer reaksiyonlar ve bunlarda meydana gelen süreçlerle ilgilenir.
- Ses kimyası, güçlü akustik dalgalara maruz kaldığında ortaya çıkan etkilerin incelenmesidir.
Analitik kimya
Analitik kimya, kimyasal analizin teorik temelini geliştiren bir kimya dalıdır. Bilim, tanımlama, ayırma, tespit etme yöntemleri geliştiriyor.ve kimyasal bileşiklerin belirlenmesi ve malzemelerin kimyasal bileşiminin belirlenmesi.
Analitik kimya, çözülecek görevlere bağlı olarak şu şekilde sınıflandırılabilir:
- Kalitatif analiz - numunede hangi maddelerin olduğunu, bunların şeklini ve özünü belirler.
- Kantitatif analiz - test örneğindeki bileşenlerin içeriğini (konsantrasyonunu) belirler.
Bilinmeyen bir örneği analiz etmek istiyorsanız önce nitel, ardından nicel analiz uygulanır. Kimyasal, enstrümantal ve biyolojik yöntemlerle gerçekleştirilirler.
Biyokimya
Biyokimya, canlı hücrelerin ve organizmaların kimyasal bileşiminin yanı sıra yaşamlarının temel kimyasal süreçlerini inceleyen bir kimya dalıdır. Bilim oldukça genç ve biyoloji ile kimyanın kesiştiği noktada.
Biyokimya, bu tür bileşiklerin incelenmesiyle ilgilenir:
- karbonhidrat;
- lipidler;
- proteinler;
- nükleik asitler.
Biyokimya Bölümleri:
- Statik biyokimya - organizmaların kimyasal bileşimini ve moleküllerinin yapısını (proteinler, amino asitler, nükleik asitler, lipidler, vitaminler ve diğerleri) inceler.
- Fonksiyonel biyokimya - vücuttaki organların ve sistemlerin işleyişi sırasında meydana gelen temel kimyasal reaksiyonları inceler.
- Dinamik biyokimya, metabolizma sırasında meydana gelen kimyasal reaksiyonları inceler.
Kimyasal teknoloji
Kimyas alteknoloji, tüketimleri ve üretimde kullanımları için doğal malzemeleri işlemenin ekonomik ve çevreye duyarlı yöntemlerini inceleyen bir kimya dalıdır.
Bilim ikiye ayrılır:
- Fosil yakıtların işlenmesi, sentetik polimerlerin, ilaçların ve diğer maddelerin üretimi ile ilgilenen organik kimyasal teknoloji.
- Mineral hammaddelerin işlenmesi (metal cevheri hariç), asitlerin, mineral gübrelerin ve alkalilerin üretimi ile uğraşan inorganik kimyasal teknoloji.
Kimya mühendisliğinde birçok süreç vardır (parti veya sürekli). Ana gruplara ayrılırlar:
- hidromekanik:
- kimyasal;
- mekanik;
- kütle transferi;
- termal.
Kimyayı bilmek ilginç (gerçekler)
Belirli kimyasal süreçlerin seyri ve belirli maddelerin özellikleri, insanların olağandışı ilgisini çeker.
İşte bunlardan bazıları:
- Galyum. Bu, oda sıcaklığında erime eğiliminde olan ilginç bir malzemedir. Alüminyuma benziyor. Galyum kaşığı 28 santigrat derecenin üzerindeki bir sıvıya batırılırsa erir ve şeklini kaybeder.
- Molibden. Bu malzeme Birinci Dünya Savaşı sırasında keşfedildi. Özelliklerine ilişkin çalışmalar, maddenin yüksek mukavemetini göstermiştir. Daha sonra efsanevi Big Bertha topu ondan yapılmıştır. Ateş ederken namlusu aşırı ısınmadan deforme olmadı,bu da silahı kullanmayı kolaylaştırdı.
- Su. Saf su H2O'nun doğada bulunmadığı bilinmektedir. Özellikleri nedeniyle yoluna çıkan her şeyi emer. Bu nedenle, gerçekten saf bir sıvı ancak laboratuvarda elde edilebilir.
- Ayrıca, suyun bir özel özelliği daha bilinmektedir - çevredeki dünyadaki değişikliklere tepkisi. Araştırmalar, farklı etkiler altında bir kaynaktan gelen suyun (manyetik, müzik açıkken, insanların yanında) yapısını değiştirdiğini göstermiştir.
- Merkaptan. Greyfurt araştırıldıktan sonra keşfedilen tatlı, acı ve ekşi tatların birleşimidir. Bir kişinin bu tadı 0.02 ng / l konsantrasyonda fark ettiği tespit edilmiştir. Yani 100 bin tonluk su hacmi için 2 mg merkaptan eklemek yeterlidir.
Kimyanın insanlığın bilimsel bilgisinin ayrılmaz bir parçası olduğu söylenebilir. O ilginç ve çok yönlü. İnsanların modern dünyanın birçok nesnesini kullanma fırsatına sahip olmaları kimya sayesindedir.
