kjemi

Kjemi

2022

Vi forklarer hva kjemi er, dens historie, grener og bruksområder. Også prinsippene for moderne kjemi og dens forhold til fysikk.

Kjemi forklarer både konstanter og endringer i materie.

Hva er kjemi?

Kjemi er vitenskapen som studerer sammensetning, struktur Y egenskaper av saken, inkludert forholdet til Energi og også Endringer som kan oppstå i den gjennom samtalene reaksjoner. Det er vitenskapen som studerer stoffer og partiklene som utgjør dem, samt de forskjellige dynamikkene som kan oppstå mellom dem.

Kjemi er en av de store Vitenskaper moderne, hvis utseende revolusjonerte verden for alltid. Denne vitenskapen har tilbudt funksjonelle og testbare forklaringer for den komplekse oppførselen til kjente materialer, som er i stand til å forklare både deres varighet og deres endringer.

På den annen side er kjemisk kunnskap til stede i hverdagen, i den grad vi bruker naturlige stoffer og lager kunstige. Prosesser som matlaging, gjæring, metallurgi, skapelsen av smarte materialer og til og med mange av prosessene som finner sted i kroppen vår, kan forklares gjennom et kjemisk perspektiv (eller biokjemi).

På den annen side tillot kjemidomenet fremveksten av industri: transformasjon av materialer etter menneskets vilje for å skape nyttige gjenstander (eller materialene som er nødvendige for å lage dem). Slik sett er det en av vitenskapene som har hatt størst innvirkning i verden og i historie av menneskeheten.

Kjemiens historie

I en streng forstand begynte kjemiens historie i forhistorie når menneskelig Han ble interessert i materialer, produksjon, matlaging og baking. Dens kobling med menneskehetens teknologiske fremgang er utvilsomt.

Ordet kjemi kommer fra latin ars chimia ("Alkymisk kunst"), i sin tur avledet fra det arabiske begrepet alkymi, som den pseudovitenskapelige praksisen til søkerne av de vises stein ble kalt rundt år 330, som de kunne konvertere lede og andre metaller i gull, for å gi udødelighet eller allvitenhet.

De første alkymistene var islamske vitenskapsmenn som, ettersom Vesten stupte inn i fanatisme religiøse kristne, dyrket de visdommen til elementene og materialene, forstått som et sett av kropper og ånder som bruker teknikker korrekt kan manipuleres eller transformeres.

Disse mystiske karakterene ble tidligere kalt "kjemikalier" (fra alkymistisk). Imidlertid, fra 1661, med utgivelsen av "Den skeptiske kjemikeren " fra den irske vitenskapsmannen Robert Boyle (1627-1691), kom begrepet til å ha en mindre esoterisk (åndelig) betydning og mer knyttet til vitenskap.

På den annen side har definisjonen av kjemi variert enormt over tid. Spesielt fordi feltet hans har vokst og utviklet seg enormt, og har gitt opp denne disiplinen.

Rundt 1662 definerte den sveitsiske vitenskapsmannen Christopher Glaser (1615-1670) kjemi som den vitenskapelige kunsten å løse opp kroppene til forskjellige materialer, fordi tyskeren Georg Stahl (1659-1734) i 1730 kalte det kunsten å forstå dynamikken til blandinger.

Det var først i 1837 at den franske kjemikeren Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) definerte det som vitenskapen som omhandler intermolekylære krefter. I stedet forstår vi det i dag som studiet av materie og dens endringer, etter definisjonen til den berømte Hong Kong-kjemikeren Raymond Chang (1939-2017).

Kjemi som vitenskap ble imidlertid til på 1700-tallet, da den første vitenskapelige eksperimenter verifiserbar med saken fant sted i Europa moderne, spesielt etter 1983-nominasjonen av Atomteori av John Dalton.

Siden den gang har kjemi utløst en rekke oppdagelser og revolusjoner. I tillegg har det hatt en viktig innvirkning på vitenskaper og lignende disipliner, som f.eks biologi, den fysisk og ingeniørfag.

De forente nasjoner erklærte at 2011 ville være det internasjonale året for kjemi, i en anerkjennelse av den enorme vitenskapelige banen vi har gått og den ubestridelige innvirkningen denne disiplinen har på vår liv.

Grener av kjemi

Biokjemi lar oss forstå reaksjonene som skjer i cellene.

Kjemi omfatter et stort antall grener, siden studieretningen er nær ulike vitenskaper og disipliner. Blant disse grenene er:

  • De uorganisk kjemi. Dedikert til studiet av saken som ikke hovedsakelig utgjør levende vesener heller ikke til dets substanser, men er passende for livløse former for materie. Det skiller seg fra organisk kjemi ved at det ikke er fokusert på noen element spesielt (det samme gjelder organisk kjemi på karbon).
  • Organisk kjemi. Også kalt livskjemi, er det en gren av kjemi fokusert på forbindelser som dreier seg om karbon og hydrogen, og som stort sett er de som tillater sammensetning av liv.
  • De biokjemi. For å ta et skritt mot biologi, er biokjemi kjemien til kroppene til levende vesener, interessert i energiprosessene som holder dem i live, i reaksjonene som skjer på en ryddig måte i deres celler, og andre kunnskapsområder som lar oss forstå hvordan kroppen vår er fysisk laget.
  • Fysikokjemi. Også kalt fysisk kjemi, den studerer de fysiske basene som opprettholder alle slags kjemiske prosesser, spesielt med hensyn til energi, for eksempel området elektrokjemi, termodynamikk kjemi og andre sektorer av fysikk (eller kjemi, som du ser det).
  • Industriell kjemi. Også kalt anvendt kjemi, den tar den teoretiske kunnskapen om kjemi og bruker den til oppløsningen av problemer av hverdagen. Det går hånd i hånd med kjemiteknikk siden det er interessert i økonomisk produksjon av kjemiske reagenser, i nye materialer og for tiden i måtene å drive industriell aktivitet på uten å påvirke miljø.
  • De analytisk kjemi. Dens grunnleggende formål er å oppdage og kvantifisere de kjemiske elementene som er tilstede i et gitt stoff, det vil si å finne metoder og måter å sjekke hva ting er laget av og i hvilken prosentandel.
  • Astrokjemi. Han trekker seg tilbake fra hverdagens verden for å interessere seg for stjerner og dens sammensetning går hånd i hånd med astrofysikk. Det er en av de mest spesialiserte grenene av denne enorme vitenskapen.

Viktigheten av kjemi

Kjemi er tilstede i de aller fleste industrielle prosesser, så vel som i svært dagligdagse aspekter av livene våre. Takket være det har vi utviklet komplekse materialer tilpasset våre ulike behov gjennom historien.

Fra legeringer metaller, til farmakologiske forbindelser eller drivstoff for å øke våre transportmidler, kunnskap om kjemiske reaksjoner det har vært grunnleggende. Faktisk, takket være kjemi har vi forandret verden rundt oss, på godt og vondt.

På den annen side vil nok kjemi gi oss kunnskapen til å reparere skadene forårsaket av økosystem gjennom vår historie.

Kjemiapplikasjoner

Kjemi tillater produksjon av flere materialer som syntetiske fibre.

Kjemi er et av feltene innen menneskelig kunnskap som har størst anvendelse på mange områder av livet. Noen av dem er:

  • Å skaffe energi. Takket være håndtering av kjemiske stoffer som drivstoff og hydrokarboner, eller til og med til manipulering av atomkjerner av tunge elementer, er det mulig å generere kalori energi som igjen tjener til å generere elektrisk energi . Dette er hva som skjer i termoelektriske eller termonukleære kraftverk.
  • Produksjon av avanserte materialer. Takket være kjemi er det i dag syntetiske fibre, smarte materialer og andre elementer som gjør det mulig å produsere nye typer plagg, bedre verktøy og nye applikasjoner for å forbedre menneskelivet.
  • Farmakologi. Hånd i hånd med biokjemi og medisin tillater kjemi kombinasjonen av forbindelser for å produsere medisiner og behandlinger som forlenger menneskers liv og også forbedrer kvaliteten.
  • Forbedring av landbruket. Gjennom å forstå kjemien til jordsmonn, i dag kan vi produsere tilsetningsstoffer, gjødsel og andre stoffer som ved riktig bruk gjør dårlig jord til jordsmonn ideell for planting, slik at du kan bekjempe sult og fattigdom.
  • Sanering og dekontaminering. Ved å forstå egenskapene til snerpende stoffer, avfettingsmidler og andre typer lokal handling, kan vi produsere desinfeksjons- og rengjøringsmidler for å leve et sunnere liv, og også gi et botemiddel for den økologiske skaden som vår egen industri påfører økosystem.

Prinsipper for moderne kjemi

Moderne kjemi er styrt av det såkalte kvanteprinsippet, resultatet av atomteorien som vurderer materie fra ulike nivåer av kompleksitet, som for eksempel:

  • Saken. Uansett hva jeg har masse, volum og er sammensatt av partikler. Det kan være sammensatt av rene stoffer eller blandinger.
  • Kjemiske forbindelser. Kjemiske stoffer som består av mer enn ett kjemisk element eller type atom, noe som ikke betyr at de er blandinger, men snarere at de er stoffer hvis rammeverk av partikler gjentar kombinasjoner av de samme forskjellige elementene.
  • Molekyler. Foreninger av to eller flere atomer, i en minimumsenhet utstyrt med unik funksjonalitet og egenskaper, resultatet av egenskapene, plasseringen og overfloden av elementene som utgjør dem. En kjemisk forbindelse kan reduseres til sine minimumsmolekyler, men hvis disse er "ødelagt", vil det ikke være flere forbindelser, og vi vil bare ha atomer, det vil si minimumsdelene som utgjør den.
  • Atomer. Minimale, umerkelige partikler, utstyrt med vekt, volum, stabilitet og elektrisk ladningDe er mursteinene som materie lages med. Det er et begrenset antall atomer, hver type tilsvarer et kjemisk grunnstoff som er tenkt i periodisk system for grunnstoffer.
  • Subatomære partikler. Partikler som utgjør atomene og gir dem deres egenskaper. Tre typer er kjent: elektroner (negativt ladet), nøytroner (ingen belastning) og protoner (positivt ladet). De førstnevnte går i bane rundt atomkjernen som en sky, mens de to sistnevnte utgjør selve kjernen, og er igjen sammensatt av enda mindre og flyktige underpartikler, kalt kvarker.

Kjemi og fysikk

Kjemi griper ikke inn i tilstandsendringer, men fysikk.

Kjemi og fysikk er søsterdisipliner, men de tenker på det virkelighet fra ulike synsvinkler. Kjemi er vitenskapen om materie, om reaksjoner og deres sammensetninger. I stedet er fysikk vitenskapen om kreftene som styrer den virkelige verden og som i stor grad bestemmer tilstand (ikke sammensetningen) av materie.

Denne forskjellen i perspektiver kan forstås hvis vi tenker på materiens tilstander: den Vann Den er sammensatt av to kjemiske elementer som utgjør molekylene: hydrogen og oksygen (H2O). Dette vil forbli tilfellet når vannet er inne flytende tilstand, når frosset til fast tilstand og når det koker ned til damp.

I hver av dens fysiske tilstander har stoffet svært forskjellige indre energinivåer som et resultat av vibrasjonen av partiklene i forskjellige moduser. Det er en fysisk forandring, men ikke en kjemisk forandringSiden, som i eksemplet med vann, har is og damp fortsatt de samme kjemiske elementene.

I stedet, ved å fremme en kjemisk reaksjon av vann med en metall er oppnådd oksidMed andre ord endres den kjemiske sammensetningen av begge stoffene og det oppnås en ny (metalloksid), uten at vannet slutter å være flytende og jernet slutter å være fast, det vil si uten å endre materiens fysiske tilstand.

!-- GDPR -->