chémia

Chémia

2022

Vysvetľujeme, čo je chémia, jej históriu, odvetvia a aplikácie. Tiež princípy modernej chémie a jej vzťah k fyzike.

Chémia vysvetľuje konštanty aj zmeny hmoty.

čo je chémia?

Chémia je veda, ktorá študuje zloženie, štruktúru Y vlastnosti z záležitosťvrátane jeho vzťahu k energie a tiež zmeny ktoré sa v ňom môžu vyskytnúť prostredníctvom hovorov reakcie. Je to veda, ktorá študuje látok a častice, ktoré ich tvoria, ako aj rozdielna dynamika, ktorá medzi nimi môže nastať.

Chémia je jedna z najlepších vedy súčasníka, ktorého vzhľad navždy zmenil svet. Táto veda ponúka funkčné a testovateľné vysvetlenia pre komplexné správanie známych materiálov, ktoré sú schopné vysvetliť ich stálosť aj zmeny.

Na druhej strane chemické poznatky sú v každodennom živote prítomné v takej miere, že využívame prírodné látky a vytvárame umelé. Procesy ako varenie, fermentáciametalurgiu, tvorbu inteligentných materiálov a dokonca aj mnohé procesy, ktoré prebiehajú v našom tele, možno vysvetliť z chemického hľadiska (resp. biochémia).

Na druhej strane oblasť chémie umožnila vznik tzv priemyslu: premena materiálov podľa vôle človeka na vytvorenie užitočných predmetov (alebo materiálov potrebných na ich výrobu). V tomto zmysle je to jedna z vied, ktorá mala najväčší vplyv vo svete a v histórie z ľudskosť.

História chémie

V užšom zmysle sa história chémie začala v r praveku keď človek Začal sa zaujímať o materiály, výrobu, varenie a pečenie. Jeho spojenie s technologickým pokrokom ľudstva je nespochybniteľné.

Slovo chémia pochádza z latinčiny ars chimia ("Alchymistické umenie"), zas odvodené z arabského výrazu alchýmia, ktorým bola okolo roku 330 pomenovaná pseudovedecká prax hľadačov kameňa mudrcov, pomocou ktorej mohli konvertovať tzv. viesť a iné kovy v zlate, na udelenie nesmrteľnosti alebo vševedúcnosti.

Prvými alchymistmi boli islamskí vedci, ktorí, keď sa Západ ponoril do fanatizmus náboženského kresťana, pestovali múdrosť živlov a materiálov, chápaných ako súbor tiel a duchov, ktoré pomocou techniky správna môže byť manipulovaná alebo transformovaná.

Tieto záhadné postavy sa kedysi nazývali „chemikálie“ (od r alchymistický). Avšak od roku 1661, s vydaním „Skeptický chemik" od írskeho vedca Roberta Boylea (1627-1691) tento výraz získal menej ezoterický (duchovný) význam a viac súvisí s vedou.

Na druhej strane, definícia chémie sa v priebehu času výrazne menila. Najmä preto, že jeho pole sa enormne rozrástlo a rozvinulo, čím sa táto disciplína zmenila.

Okolo roku 1662 švajčiarsky vedec Christopher Glaser (1615-1670) definoval chémiu ako vedecké umenie rozpúšťania tiel z rôznych materiálov, pretože v roku 1730 to Nemec Georg Stahl (1659-1734) nazval umením porozumieť dynamike zmesi.

Až v roku 1837 ju francúzsky chemik Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) definoval ako vedu, ktorá sa zaoberá medzimolekulovými silami. Namiesto toho ho dnes chápeme ako štúdium hmoty a jej zmien podľa definície slávneho hongkonského chemika Raymonda Changa (1939-2017).

Chémia ako veda však vznikla až v 18. storočí, kedy sa prv vedecké experimenty verifikovateľné hmotou prebehlo v Európe moderné, najmä po nominácii v roku 1983 Atómová teória od Johna Daltona.

Odvtedy chémia vyvolala množstvo objavov a revolúcií. Okrem toho má významný vplyv aj na vedy a podobné odbory, ako napr biológia, fyzické a strojárstvo.

The Spojené národy vyhlásil, že rok 2011 bude Medzinárodným rokom chémie, ako uznanie za obrovskú vedeckú dráhu a nepopierateľný vplyv, ktorý má táto disciplína na naše života.

Odvetvia chémie

Biochémia nám umožňuje pochopiť reakcie, ktoré sa vyskytujú v bunkách.

Chémia zahŕňa široké množstvo odborov, keďže jej študijný odbor je blízky rôznym vedám a disciplínam. Medzi tieto pobočky patria:

  • The anorganická chémia. Venuje sa štúdiu veci, ktorá nie je prevažne tvorená živé bytosti ani jeho substanciám, ale je vlastný neživým formám hmoty. Od organickej chémie sa líši tým, že nie je zameraná na žiadnu element najmä (ako organická chémia na uhlíku).
  • Organická chémia. Nazýva sa aj chémia života, je to odvetvie chémie zamerané na zlúčeniny ktoré sa točia okolo uhlíka a vodíka, a to sú väčšinou tie, ktoré umožňujú zloženie života.
  • The biochémia. Krok smerom k biológii je biochémia chémiou tiel živých bytostí, ktoré sa zaujímajú o energetické procesy, ktoré ich udržujú pri živote, o reakcie, ktoré sa vyskytujú usporiadaným spôsobom v ich tele. bunkya ďalšie oblasti vedomostí, ktoré nám umožňujú pochopiť, ako sú naše telá fyzicky vyrobené.
  • Fyzichémia. Tiež sa nazýva fyzikálna chémia a študuje fyzikálne základy, ktoré podporujú všetky druhy chemických procesov, najmä pokiaľ ide o energiu, ako je oblasť elektrochémie, termodynamika chémia a iné odvetvia fyziky (alebo chémie, ako to vidíte).
  • Priemyselná chémia. Tiež sa nazýva aplikovaná chémia, preberá teoretické znalosti chémie a aplikuje ich na rozlíšenie problémy každodenného života. Ide ruka v ruke s chemickým inžinierstvom, pretože sa zaujíma o ekonomickú výrobu chemických činidiel, o nové materiály a v súčasnosti o spôsoby vykonávania priemyselnej činnosti bez ovplyvnenia životné prostredie.
  • The analytická chémia. Jeho základným účelom je odhaliť a kvantifikovať chemické prvky prítomné v danej látke, teda nájsť metódy a spôsoby, ako skontrolovať, z čoho sú veci vyrobené a v akom percente.
  • Astrochémia. Sťahuje sa z každodenného sveta, aby sa oň zaujímal hviezdy a jeho zloženie ide ruka v ruke s astrofyzikou. Je to jedno z najšpecializovanejších odvetví tejto rozsiahlej vedy.

Význam chémie

Chémia je prítomná vo veľkej väčšine priemyselných procesov, ako aj vo veľmi každodenných aspektoch nášho života. Vďaka nej sme počas histórie vyvinuli komplexné materiály prispôsobené našim rôznym potrebám.

Od zliatin kovy, farmakologické zlúčeniny alebo palivá na posilnenie našich dopravných prostriedkov, znalosti o chemické reakcie bolo to zásadné. V skutočnosti sme vďaka chémii zmenili svet okolo nás, k lepšiemu aj k horšiemu.

Na druhej strane, chémia nám pravdepodobne poskytne znalosti na nápravu škôd spôsobených ekosystému v celej našej histórii.

Chemické aplikácie

Chémia umožňuje výrobu viacerých materiálov, ako sú syntetické vlákna.

Chémia je jednou z oblastí ľudského poznania, ktorá má najväčšie uplatnenie v mnohých oblastiach života. Niektoré z nich sú:

  • Získavanie energie. Vďaka manipulácii s chemickými látkami ako sú palivá a uhľovodíkov, alebo dokonca k manipulácii s atómovými jadrami ťažkých prvkov, je možné generovať kalorická energia ktorá zase slúži na generovanie elektrická energia . To sa deje v termoelektrických alebo termonukleárnych elektrárňach.
  • Výroba pokročilých materiálov. Vďaka chémii dnes existujú syntetické vlákna, inteligentné materiály a ďalšie prvky, ktoré umožňujú výrobu nových typov odevov, lepších nástrojov a nových aplikácií na zlepšenie ľudského života.
  • Farmakológia. Ruka v ruke s biochémiou a medicínou umožňuje chémia kombináciou zlúčenín vyrábať lieky a liečby, ktoré predlžujú ľudský život a tiež zlepšujú jeho kvalitu.
  • Zlepšenie poľnohospodárstva. Prostredníctvom pochopenia chémie pôdy, dnes vieme vyrábať aditíva, hnojivá a iné látky, ktorých správnym používaním sa chudobné pôdy premenia pôdy ideálne na pestovanie, ktoré umožňuje bojovať proti hladu a chudoba.
  • Sanitácia a dekontaminácia. Pochopením vlastností adstringentných látok, odmasťovačov a iných typov miestnych účinkov môžeme vyrábať dezinfekčné a čistiace prostriedky, ktoré vedú k zdravšiemu životu, a tiež poskytnúť nápravu ekologických škôd, ktoré náš vlastný priemysel spôsobuje ekosystému.

Princípy modernej chémie

Moderná chémia sa riadi takzvaným kvantovým princípom, výsledkom atómovej teórie, ktorá zvažuje hmotu z rôznych úrovní zložitosti, ako napríklad:

  • Hmota. Čokoľvek mám omša, objem a skladá sa z častíc. Môže sa skladať z čisté látky alebo zmesi.
  • Chemické zlúčeniny. Chemické látky zložené z viac ako jedného chemického prvku alebo typu atómu, čo neznamená, že ide o zmesi, ale skôr o látky, ktorých kostra častíc opakuje kombinácie rovnakých rôznych prvkov.
  • Molekuly. Spojenia dvoch alebo viacerých atómov v minimálnej jednotke s jedinečnou funkčnosťou a vlastnosťami sú výsledkom charakteristík, umiestnenia a množstva prvkov, ktoré ich tvoria. Chemická zlúčenina môže byť zredukovaná na minimum molekúl, ale ak sú tieto „rozbité“, už nebude existovať žiadna zlúčenina a budeme mať len atómy, teda minimum kúskov, ktoré ju tvoria.
  • Atómy. Minimálne, nepostrehnuteľné častice, obdarené hmotnosť, objem, stabilita a nabíjačkaSú to tehly, z ktorých sa vyrába hmota. Existuje konečný počet atómov, pričom každý typ zodpovedá chemickému prvku, o ktorom sa uvažuje periodická tabuľka prvkov.
  • Subatomárne častice. Častice, ktoré tvoria atómy a dávajú im ich vlastnosti. Sú známe tri typy: elektróny (záporne nabité), neutróny (bez zaťaženia) a protóny (kladne nabitá). Prvé obiehajú okolo jadra atómu ako oblak, zatiaľ čo posledné dve tvoria jadro samotné a sú zase zložené z ešte menších a efemérnych subčastíc, tzv. kvarky.

Chémia a fyzika

Do zmien stavov nezasahuje chémia, ale fyzika.

Chémia a fyzika sú sesterské disciplíny, ale zvažujú to realita z rôznych uhlov pohľadu. Chémia je veda o hmote, o reakciách a ich zložení. Namiesto toho je fyzika vedou o silách, ktoré riadia skutočný svet a ktoré do značnej miery určujú stav (nie zloženie) hmoty.

Tento rozdiel v perspektívach možno pochopiť, ak sa zamyslíme nad stavmi hmoty: Voda Skladá sa z dvoch chemických prvkov, ktoré tvoria jeho molekuly: vodíka a kyslíka (H2O). To zostane v prípade, keď je voda v tekutom stave, keď zamrzne na pevné skupenstvo a keď sa to zvrtne para.

V každom zo svojich fyzikálnych stavov má látka veľmi odlišné úrovne vnútornej energie v dôsledku vibrácií jej častíc v rôznych režimoch. Je tam a fyzická zmena, ale nie a chemická zmenaKeďže, ako v príklade vody, ľad a para majú stále rovnaké chemické prvky.

Namiesto toho podporovaním chemickej reakcie vody s a kov je získané oxidInými slovami, chemické zloženie oboch látok sa zmení a získa sa nové (oxid kovu), bez toho, aby voda prestala byť tekutá a železo prestalo byť tuhé, teda bez zmeny fyzikálneho stavu hmoty.

!-- GDPR -->