Fra tidenes begynnelse har folk vært interessert i sammensetningen, strukturen og samspillet til alt som omgir dem. Denne kunnskapen er kombinert til en enkelt vitenskap - kjemi. I artikkelen vil vi vurdere hva det er, deler av kjemi og behovet for å studere det.
Hva er kjemi og hvorfor studere det?
Kjemi er et av flere områder innen naturvitenskapen, vitenskapen om stoffer. Hun studerer:
- struktur og sammensetning av stoffer;
- egenskapene til verdens elementer;
- transformasjoner av stoffer som er avhengige av deres egenskaper;
- endringer i sammensetningen av et stoff under en kjemisk reaksjon;
- lover og mønstre for endringer i substanser.
Kjemi vurderer alle elementer når det gjelder atom- og molekylsammensetning. Det er nært knyttet til biologi og fysikk. Det er også mange vitenskapsområder som er på grensen, det vil si at de studeres for eksempel av både kjemi og fysikk. Disse inkluderer: biokjemi, kvantekjemi, kjemisk fysikk, geokjemi, fysisk kjemi og andre.
De viktigste grenene innen kjemi i litteraturen er:
- Organisk kjemi.
- Uorganiskkjemi.
- Biokjemi.
- Fysisk kjemi.
- Analytisk kjemi.
Organisk kjemi
Kjemi kan klassifiseres i henhold til stoffene som er studert i:
- uorganisk;
- organisk.
Det første studieområdet vil bli vurdert i neste avsnitt. Hvorfor ble organisk kjemi skilt ut som en egen seksjon? Fordi det er engasjert i studiet av karbonforbindelser og stoffer som det er inkludert i. I dag er rundt 8 millioner slike forbindelser kjent.
Carbon kan kombineres med de fleste elementer, men samhandler oftest med:
- oksygen;
- karbon;
- nitrogen;
- grå;
- mangan;
- kalium.
Elementet utmerker seg også ved sin evne til å danne lange kjeder. Slike bindinger gir en rekke organiske forbindelser som er viktige for eksistensen av en levende organisme.
Mål og metoder fulgt av faget organisk kjemi:
- isolering av individuelle individuelle og spesielle stoffer fra planter og levende organismer, samt fra fossile råvarer.
- rensing og syntese av forbindelser av stoffer;
- bestemmelse av strukturen til materie i naturen;
- studiet av forløpet til en kjemisk reaksjon, dens mekanismer, egenskaper og resultater;
- bestemmelse av sammenhenger og avhengigheter mellom strukturen til organisk materiale og dets egenskaper.
Økologisk kjemi-emner inkluderer:
- Kjemi av polymerer, eller kjemi av makromolekylære forbindelser. Vitenskapsfeltet somomhandler studiet av de kjemiske og fysisk-kjemiske egenskapene til polymerer og startreagensene som brukes for å oppnå dem.
- Farmakologi. En vitenskapsgren som studerer medisinske stoffer og deres effekt på menneskekroppen.
Uorganisk kjemi
Seksjonen for uorganisk kjemi omhandler studiet av sammensetningen, strukturen og interaksjonene til alle stoffer som ikke inneholder karbon. I dag er det mer enn 400 tusen uorganiske stoffer. Takket være denne seksjonen av vitenskapen er det sikret å lage materialer for moderne teknologi.
Forskning og studier av stoffer i uorganisk kjemi er basert på den periodiske loven, så vel som det periodiske systemet til D. I. Mendeleev. Naturvitenskapelige studier:
- enkle stoffer (metaller og ikke-metaller);
- komplekse stoffer (oksider, s alter, syrer, nitritter, hydrider og andre).
vitenskapelige problemer:
- søk og utvikling av måter å skape nye materialer som vil ha de nødvendige egenskapene;
- studie av forholdet mellom strukturen i evnen til å reagere med andre elementer;
- utvikling og forbedring av teknologier for rensing av blandinger;
- søk etter nye metoder for å syntetisere elementer.
Fysisk kjemi
Fysisk kjemi er den mest omfattende grenen av kjemi. Hun er engasjert i studiet av de generelle lovene for struktur, struktur og transformasjoner av stoffer ved hjelp av fysikkmetoder. For dette, teoretisk ogeksperimentelle.
Fysisk kjemi inkluderer kunnskap om:
- struktur av molekyler;
- kjemisk termodynamikk;
- kjemisk kinetikk;
- katalyse.
Delene av fysisk kjemi er som følger:
- Elektrokjemi - studiet av prosesser i ledere.
- Fotokjemi er studiet av kjemiske transformasjoner under påvirkning av lys.
- Fysisk kjemi av overflatefenomener.
- Strålingskjemi - studiet av prosesser forårsaket av virkningen av ioniserende stråling;
- Kolloidkjemi - studiet av systemer og fenomener som oppstår i grensesnittet.
- Kvantekjemi er studiet av strukturen, egenskapene og reaksjonene til stoffer basert på kvantemekanikk.
- Crystallochemistry - vitenskapen om krystallstrukturer;
- Termokjemi er en gren av kjemi som studerer termoreaksjoner, forholdet mellom fysisk-kjemiske parametere.
- Læren om atomets struktur.
- Undervisning om korrosjon (oksidasjon) av metaller.
- Kjemisk kinetikk - studiet av kjemiske reaksjoner avhengig av ytre forhold.
- Læren om løsninger.
- Kjernekjemi - omhandler studiet av kjernefysiske reaksjoner og prosessene som skjer i dem.
- Lydkjemi er studiet av effektene som oppstår når de utsettes for kraftige akustiske bølger.
Analytisk kjemi
Analytisk kjemi er en gren av kjemien som utvikler det teoretiske grunnlaget for kjemisk analyse. Vitenskapen utvikler metoder for å identifisere, skille, oppdageog bestemmelse av kjemiske forbindelser og bestemmelse av kjemisk sammensetning av materialer.
Analytisk kjemi kan klassifiseres avhengig av oppgavene som skal løses til:
- Kvalitativ analyse - bestemmer hvilke stoffer som er i prøven, deres form og essens.
- Kvantitativ analyse - bestemmer innholdet (konsentrasjonen) av komponentene i testprøven.
Hvis du ønsker å analysere en ukjent prøve, brukes først kvalitativ analyse, og deretter kvantitativ. De utføres med kjemiske, instrumentelle og biologiske metoder.
Biokjemi
Biokjemi er en gren av kjemien som studerer den kjemiske sammensetningen av levende celler og organismer, så vel som de grunnleggende kjemiske prosessene i livet deres. Vitenskapen er ganske ung og befinner seg i skjæringspunktet mellom biologi og kjemi.
Biokjemi omhandler studiet av slike forbindelser:
- karbohydrater;
- lipider;
- proteins;
- nukleinsyrer.
Biokjemi-seksjoner:
- Statisk biokjemi - studerer den kjemiske sammensetningen av organismer og strukturen til deres molekyler (proteiner, aminosyrer, nukleinsyrer, lipider, vitaminer og andre).
- Funksjonell biokjemi - studerer de grunnleggende kjemiske reaksjonene som oppstår under funksjonen til organer og systemer i kroppen.
- Dynamisk biokjemi studerer de kjemiske reaksjonene som oppstår under metabolisme.
Kjemisk teknologi
Kjemikalierteknologi er en gren av kjemi som studerer de økonomiske og miljøvennlige metodene for å behandle naturlige materialer for forbruk og bruk i produksjon.
Vitenskap er delt inn i:
- Organisk kjemisk teknologi, som omhandler prosessering av fossilt brensel, produksjon av syntetiske polymerer, narkotika og andre stoffer.
- Uorganisk kjemisk teknologi, som driver med prosessering av mineralske råvarer (unntatt metallmalm), produksjon av syrer, mineralgjødsel og alkalier.
I kjemiteknikk er det mange prosesser (batch eller kontinuerlig). De er delt inn i hovedgrupper:
- hydromekanisk:
- kjemikalier;
- mekanisk;
- masseoverføring;
- termisk.
Interessant å vite kjemi (fakta)
Forløpet til visse kjemiske prosesser og egenskapene til visse stoffer er av uvanlig interesse for mennesker.
Her er noen av dem:
- Gallium. Dette er et interessant materiale som har en tendens til å smelte ved romtemperatur. Ser ut som aluminium. Hvis en galliumskje dyppes i en væske ved en temperatur over 28 grader Celsius, vil den smelte og miste formen.
- Molybden. Dette materialet ble oppdaget under første verdenskrig. Studier av dets egenskaper har vist den høye styrken til stoffet. Senere ble den legendariske Big Bertha-kanonen laget av den. Tønnen hennes ble ikke deformert av overoppheting under avfyring,som gjorde det enklere å bruke pistolen.
- Vann. Det er kjent at rent vann H2O ikke forekommer i naturen. På grunn av egenskapene absorberer den alt som kommer i veien. Derfor kan en virkelig ren væske bare fås i et laboratorium.
- En annen spesiell egenskap ved vann er også kjent - dets reaksjon på endringer i omverdenen. Studier har vist at vann fra én kilde under forskjellig påvirkning (magnetisk, med musikk slått på, ved siden av mennesker) endrer strukturen.
- Mercaptan. Det er en kombinasjon av søt, bitter og sur smak som ble oppdaget etter å ha forsket på grapefrukten. Det er fastslått at en person legger merke til denne smaken ved en konsentrasjon på 0,02 ng / l. Det vil si at det er nok å tilsette 2 mg merkaptan for et vannvolum på 100 tusen tonn.
Det kan sies at kjemi er en integrert del av menneskehetens vitenskapelige kunnskap. Hun er interessant og allsidig. Det er takket være kjemi at folk har muligheten til å bruke mange gjenstander i den moderne verden.
