De la începutul timpurilor, oamenii au fost interesați de compoziția, structura și interacțiunea a tot ceea ce îi înconjoară. Aceste cunoștințe sunt combinate într-o singură știință - chimia. În articol, vom lua în considerare ce este, secțiunile de chimie și necesitatea de a o studia.
Ce este chimia și de ce să o studiezi?
Chimia este una dintre numeroasele domenii ale științelor naturale, știința substanțelor. Ea studiază:
- structura și compoziția substanțelor;
- proprietăți ale elementelor lumii;
- transformări ale substanțelor care depind de proprietățile lor;
- modificări ale compoziției unei substanțe în timpul unei reacții chimice;
- legi și modele de modificări ale substanțelor.
Chimia ia în considerare toate elementele în termeni de compoziție atomică și moleculară. Este strâns legat de biologie și fizică. Există, de asemenea, multe domenii ale științei care sunt la graniță, adică sunt studiate, de exemplu, atât de chimie, cât și de fizică. Acestea includ: biochimie, chimie cuantică, fizică chimică, geochimie, chimie fizică și altele.
Principalele ramuri ale chimiei din literatura de specialitate sunt:
- Chimie organică.
- Anorganicchimie.
- Biochimie.
- Chimie fizică.
- Chimie analitică.
Chimie organică
Chimia poate fi clasificată în funcție de substanțele studiate în:
- anorganic;
- organic.
Primul domeniu de studiu va fi luat în considerare în următorul paragraf. De ce a fost clasificată chimia organică ca o secțiune separată? Pentru că este angajat în studiul compușilor de carbon și al substanțelor în care este inclus. Astăzi, sunt cunoscuți aproximativ 8 milioane de astfel de compuși.
Carbonul se poate combina cu majoritatea elementelor, dar interacționează cel mai des cu:
- oxigen;
- carbon;
- azot;
- gri;
- mangan;
- potasiu.
De asemenea, elementul se distinge prin capacitatea sa de a forma lanțuri lungi. Astfel de legături oferă o varietate de compuși organici care sunt importanți pentru existența unui organism viu.
Obiective și metode urmate de subiectul de chimie organică:
- izolarea substanțelor individuale și speciale din plante și organismele vii, precum și din materii prime fosile.
- purificarea și sinteza compușilor substanțelor;
- determinarea structurii materiei în natură;
- studiul cursului unei reacții chimice, mecanismele, caracteristicile și rezultatele acesteia;
- determinarea relațiilor și dependențelor dintre structura materiei organice și proprietățile acesteia.
Subiectele de chimie organică includ:
- Chimia polimerilor sau chimia compușilor macromoleculari. Domeniul științei carese ocupă cu studiul proprietăților chimice și fizico-chimice ale polimerilor și al reactivilor de pornire folosiți pentru obținerea acestora.
- Farmacologie. O ramură a științei care studiază substanțele medicinale și efectul acestora asupra corpului uman.
Chimie anorganică
Secțiunea de chimie anorganică se ocupă cu studiul compoziției, structurii și interacțiunilor tuturor substanțelor care nu conțin carbon. Astăzi există peste 400 de mii de substanțe anorganice. Datorită acestei secțiuni de știință, este asigurată crearea de materiale pentru tehnologia modernă.
Cercetarea și studiul substanțelor chimiei anorganice se bazează pe legea periodică, precum și pe sistemul periodic al lui D. I. Mendeleev. Studii științifice:
- substanțe simple (metale și nemetale);
- substanțe complexe (oxizi, săruri, acizi, nitriți, hidruri și altele).
Probleme ale științei:
- căutarea și dezvoltarea modalităților de a crea noi materiale care vor avea proprietățile necesare;
- studiu al relației dintre structura capacității de a reacționa cu alte elemente;
- dezvoltarea și îmbunătățirea tehnologiilor de purificare a amestecurilor;
- căutați noi metode de sintetizare a elementelor.
Chimie fizică
Chimia fizică este cea mai extinsă ramură a chimiei. Ea este angajată în studiul legilor generale ale structurii, structurii și transformărilor substanțelor folosind metodele fizicii. Pentru aceasta, teoretic șicele experimentale.
Chimia fizică include cunoștințe despre:
- structura moleculelor;
- termodinamică chimică;
- cinetică chimică;
- cataliza.
Secțiunile de chimie fizică sunt următoarele:
- Electrochimie - studiul proceselor din conductori.
- Fotochimia este studiul transformărilor chimice sub influența luminii.
- Chimia fizică a fenomenelor de suprafață.
- Chimia radiațiilor - studiul proceselor cauzate de acțiunea radiațiilor ionizante;
- Chimie coloidului - studiul sistemelor și fenomenelor care apar la interfață.
- Chimia cuantică este studiul structurii, proprietăților, reacțiilor substanțelor bazate pe mecanica cuantică.
- Crystallochemistry - știința structurilor cristaline;
- Termochimia este o ramură a chimiei care studiază termoreacțiile, relația dintre parametrii fizico-chimici.
- Doctrina structurii atomului.
- Predare despre coroziunea (oxidarea) metalelor.
- Cinetică chimică - studiul reacțiilor chimice în funcție de condițiile externe.
- Doctrina soluțiilor.
- Chimie nucleară - se ocupă cu studiul reacțiilor nucleare și al proceselor care au loc în acestea.
- Chimia sunetului este studiul efectelor care apar atunci când sunt expuse la unde acustice puternice.
Chimie analitică
Chimia analitică este o ramură a chimiei care dezvoltă baza teoretică a analizei chimice. Știința dezvoltă metode de identificare, separare, detectareși determinarea compușilor chimici și determinarea compoziției chimice a materialelor.
Chimia analitică poate fi clasificată în funcție de sarcinile de rezolvat în:
- Analiza calitativă - determină ce substanțe sunt în probă, forma și esența acestora.
- Analiza cantitativă - determină conținutul (concentrația) componentelor din proba de testare.
Dacă doriți să analizați un eșantion necunoscut, se aplică mai întâi analiza calitativă, apoi cantitativă. Acestea sunt efectuate prin metode chimice, instrumentale și biologice.
Biochimie
Biochimia este o ramură a chimiei care studiază compoziția chimică a celulelor și organismelor vii, precum și procesele chimice de bază ale vieții lor. Știința este destul de tânără și se află la intersecția dintre biologie și chimie.
Biochimia se ocupă cu studiul unor astfel de compuși:
- carbohidrati;
- lipide;
- proteine;
- acizi nucleici.
Secțiuni de biochimie:
- Biochimia statică - studiază compoziția chimică a organismelor și structura moleculelor acestora (proteine, aminoacizi, acizi nucleici, lipide, vitamine și altele).
- Biochimie funcțională - studiază reacțiile chimice de bază care apar în timpul funcționării organelor și sistemelor corpului.
- Biochimia dinamică studiază reacțiile chimice care apar în timpul metabolismului.
Tehnologie chimică
Chimictehnologia este o ramură a chimiei care studiază metodele economice și ecologice de prelucrare a materialelor naturale pentru consumul și utilizarea lor în producție.
Știința este împărțită în:
- Tehnologie chimică organică, care se ocupă cu prelucrarea combustibililor fosili, producerea de polimeri sintetici, medicamente și alte substanțe.
- Tehnologie chimică anorganică, care se ocupă de prelucrarea materiilor prime minerale (cu excepția minereului metalic), producția de acizi, îngrășăminte minerale și alcalii.
În inginerie chimică există multe procese (batch sau continue). Acestea sunt împărțite în grupuri principale:
- hidromecanic:
- chimic;
- mecanic;
- transfer în masă;
- termic.
Interesant de știut chimie (fapte)
Cursul anumitor procese chimice și proprietățile anumitor substanțe prezintă un interes neobișnuit pentru oameni.
Iată câteva dintre ele:
- Galiu. Acesta este un material interesant care tinde să se topească la temperatura camerei. Arată ca aluminiu. Dacă o lingură de galiu este scufundată într-un lichid la o temperatură de peste 28 de grade Celsius, aceasta se va topi și își va pierde forma.
- Molibden. Acest material a fost descoperit în timpul Primului Război Mondial. Studiile proprietăților sale au arătat rezistența ridicată a substanței. Mai târziu, legendarul tun Big Bertha a fost făcut din el. Butoiul ei nu a fost deformat din cauza supraîncălzirii la tragere,ceea ce a făcut mai ușor să folosiți pistolul.
- Apă. Se știe că apa pură H2O nu apare în natură. Datorită proprietăților sale, absoarbe tot ce îi iese în cale. Prin urmare, un lichid cu adevărat pur poate fi obținut doar într-un laborator.
- De asemenea, este cunoscută încă o proprietate specială a apei - reacția ei la schimbările din lumea înconjurătoare. Studiile au arătat că apa dintr-o singură sursă sub influențe diferite (magnetice, cu muzica activată, lângă oameni) își schimbă structura.
- Mercaptan. Este o combinație de gusturi dulci, amar și acru care a fost descoperită în urma cercetării grapefruit-ului. S-a stabilit că o persoană observă acest gust la o concentrație de 0,02 ng/l. Adică este suficient să adăugați 2 mg de mercaptan pentru un volum de apă de 100 de mii de tone.
Se poate spune că chimia este o parte integrantă a cunoștințelor științifice ale omenirii. Este interesantă și versatilă. Datorită chimiei, oamenii au posibilitatea de a folosi multe obiecte ale lumii moderne.
