chemie

Chemie

2022

Vysvětlíme, co je chemie, její historii, odvětví a aplikace. Také principy moderní chemie a její vztah k fyzice.

Chemie vysvětluje jak konstanty, tak změny hmoty.

co je chemie?

Chemie je věda, která studuje složení, struktura Y vlastnosti z hmota, včetně jeho vztahu k Energie a také Změny které v něm mohou nastat prostřednictvím hovorů reakce. Je to věda, která studuje látek a částice, které je skládají, stejně jako různá dynamika, která mezi nimi může nastat.

Chemie je jedna z největších vědy současník, jehož vzhled navždy změnil svět. Tato věda nabídla funkční a testovatelná vysvětlení pro komplexní chování známých materiálů, schopná vysvětlit jak jejich stálost, tak jejich změny.

Na druhé straně jsou chemické znalosti přítomny v každodenním životě, a to do té míry, že využíváme přírodní látky a vytváříme umělé. Procesy jako vaření, kvašení, metalurgii, tvorbu chytrých materiálů a dokonce i mnoho procesů, které probíhají v našich tělech, lze vysvětlit z chemického hlediska (resp. biochemie).

Na druhé straně doména chemie umožnila vznik tzv průmysl: přeměna materiálů podle vůle člověka k vytvoření užitečných předmětů (nebo materiálů nezbytných k jejich výrobě). V tomto smyslu je to jedna z věd, která měla největší vliv na světě a v Dějiny z lidstvo.

Historie chemie

V přísném smyslu, historie chemie začala v prehistorie když člověk Začal se zajímat o materiály, výrobu, vaření a pečení. Jeho souvislost s technologickým pokrokem lidstva je nezpochybnitelná.

Slovo chemie pochází z latiny ars chimia ("Alchymistické umění"), podle pořadí odvozeného z arabského termínu alchymie, kterým byla kolem roku 330 pojmenována pseudovědecká praxe hledačů kamene mudrců, pomocí níž mohli převést tzv. Vést a další kovy ve zlatě, aby se zajistila nesmrtelnost nebo vševědoucnost.

První alchymisté byli islámští vědci, kteří, když se Západ ponořil do fanatismus náboženského křesťana, pěstovali moudrost prvků a materiálů, chápanou jako soubor těl a duchů, kteří používají techniky správná by mohla být manipulována nebo transformována.

Tyto tajemné postavy se dříve nazývaly „chemikálie“ (od alchymistický). Nicméně, od roku 1661, s publikací „Skeptický chemik" od irského vědce Roberta Boylea (1627-1691), tento termín začal mít méně esoterický (duchovní) význam a více spojený s vědou.

Na druhou stranu se definice chemie v průběhu času nesmírně měnila. Zejména proto, že jeho obor se enormně rozrostl a vyvíjel, čímž se vzdal významu této disciplíny.

Kolem roku 1662 definoval švýcarský vědec Christopher Glaser (1615-1670) chemii jako vědecké umění rozpouštění těl z různých materiálů, protože v roce 1730 ji Němec Georg Stahl (1659-1734) nazval uměním porozumět dynamice směsi.

Až v roce 1837 ji francouzský chemik Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) definoval jako vědu, která se zabývá mezimolekulárními silami. Místo toho ji dnes chápeme jako studium hmoty a jejích proměn podle definice slavného hongkongského chemika Raymonda Changa (1939-2017).

Chemie jako věda však vznikla v 18. století, kdy 1 vědecké experimenty ověřitelné hmotou se odehrálo v Evropa moderní, zejména po nominaci v roce 1983 Atomová teorie od Johna Daltona.

Od té doby způsobila chemie četné objevy a revoluce. Kromě toho má významný dopad na vědy a podobné obory, jako je např biologie, fyzický a strojírenství.

The Spojené národy prohlásil, že rok 2011 bude Mezinárodním rokem chemie, jako uznání obrovské vědecké trajektorie a nepopiratelného dopadu, který má tato disciplína na naši život.

Obory chemie

Biochemie nám umožňuje porozumět reakcím, které se vyskytují v buňkách.

Chemie zahrnuje celou řadu oborů, protože její studijní obor je blízký různým vědám a disciplínám. Mezi tyto pobočky patří:

  • The anorganická chemie. Věnuje se studiu hmoty, která převážně netvoří živé bytosti ani jeho substancím, ale je vlastní neživým formám hmoty. Od organické chemie se liší tím, že není zaměřena na žádnou živel zejména (stejně jako organická chemie na uhlíku).
  • Organická chemie. Nazývá se také chemie života a je to odvětví chemie zaměřené na sloučeniny které se točí kolem uhlíku a vodíku, a to jsou většinou ty, které umožňují složení života.
  • The biochemie. Krok směrem k biologii je biochemie chemií těl živých bytostí, zajímajících se o energetické procesy, které je udržují naživu, o reakce, které probíhají uspořádaným způsobem v jejich organismu. buňkya další oblasti znalostí, které nám umožňují pochopit, jak jsou naše těla fyzicky vyrobena.
  • Fyzikochemie. Také se nazývá fyzikální chemie a studuje fyzikální základy, které udržují všechny druhy chemických procesů, zejména s ohledem na energii, jako je oblast elektrochemie, termodynamika chemie a další odvětví fyziky (nebo chemie, jak to vidíte).
  • Průmyslová chemie. Také nazývaná aplikovaná chemie, přebírá teoretické znalosti chemie a aplikuje je na rozlišení problémy každodenního života. Jde ruku v ruce s chemickým inženýrstvím, protože se zajímá o ekonomickou výrobu chemických činidel, o nové materiály a v současnosti i o způsoby provádění průmyslové činnosti bez ovlivnění životní prostředí.
  • The analytická chemie. Jeho základním účelem je detekovat a kvantifikovat chemické prvky přítomné v dané látce, tedy nalézt metody a způsoby, jak zkontrolovat, z čeho jsou věci vyrobeny a v jakém procentu.
  • Astrochemie. Stahuje se z každodenního světa, aby se o něj zajímal hvězdy a jeho složení jde ruku v ruce s astrofyzikou. Je to jedno z nejvíce specializovaných odvětví této rozsáhlé vědy.

Význam chemie

Chemie je přítomna v naprosté většině průmyslových procesů i ve zcela každodenních aspektech našeho života. Díky ní jsme v průběhu historie vyvinuli komplexní materiály přizpůsobené našim různým potřebám.

z slitiny kovy, farmakologické sloučeniny nebo paliva pro posílení našich dopravních prostředků, znalosti o chemické reakce to bylo zásadní. Ve skutečnosti jsme díky chemii změnili svět kolem nás, k lepšímu i k horšímu.

Na druhou stranu nám chemie pravděpodobně dá znalosti k nápravě škod způsobených ekosystému v celé naší historii.

Chemické aplikace

Chemie umožňuje výrobu více materiálů, jako jsou syntetická vlákna.

Chemie je jednou z oblastí lidského poznání, která má největší uplatnění v mnoha oblastech života. Někteří z nich jsou:

  • Získávání energie. Díky manipulaci s chemickými látkami jako jsou paliva a uhlovodíky, nebo dokonce k manipulaci s atomovými jádry těžkých prvků, je možné generovat kalorická energie která zase slouží k generování elektrická energie . To se děje v termoelektrických nebo termojaderných elektrárnách.
  • Výroba pokročilých materiálů. Díky chemii dnes existují syntetická vlákna, chytré materiály a další prvky, které umožňují výrobu nových typů oděvů, lepších nástrojů a nových aplikací pro zlepšení lidského života.
  • Farmakologie. Ruku v ruce s biochemií a medicínou umožňuje chemie kombinací sloučenin vyrábět léky a léčebné postupy, které prodlužují lidský život a také zlepšují jeho kvalitu.
  • Zlepšení zemědělství. Prostřednictvím pochopení chemie půdy, dnes umíme vyrábět přísady, hnojiva a další látky, jejichž správným používáním se chudé půdy promění půdy ideální pro výsadbu, což umožňuje bojovat proti hladu a chudoba.
  • Sanitace a dekontaminace. Porozuměním vlastnostem adstringentních látek, odmašťovadel a dalších typů místního působení můžeme vyrábět dezinfekční a čisticí prostředky, abychom vedli zdravější život, a také poskytnout nápravu ekologických škod, které naše vlastní průmyslová odvětví způsobují ekosystému.

Principy moderní chemie

Moderní chemie se řídí takzvaným kvantovým principem, výsledkem atomové teorie, která uvažuje o hmotě z různých úrovní složitosti, jako jsou:

  • Hmota. Cokoli mám Hmotnost, objem a skládá se z částic. Může se skládat z čisté látky nebo směsi.
  • Chemické sloučeniny. Chemické látky složené z více než jednoho chemického prvku nebo typu atomu, což neznamená, že se jedná o směsi, ale spíše o látky, jejichž kostra částic opakuje kombinace stejných různých prvků.
  • Molekuly. Spojení dvou nebo více atomů v minimální jednotce obdařené jedinečnou funkčností a vlastnostmi, výsledek charakteristik, umístění a množství prvků, které je tvoří. Chemická sloučenina může být zredukována na minimum molekul, ale pokud jsou tyto „rozbité“, nebude už žádná sloučenina a budeme mít pouze atomy, tedy minimální kousky, které ji tvoří.
  • atomy. Minimální, nepostřehnutelné částice, obdařené hmotnost, objem, stabilita a elektrický nábojJsou to cihly, ze kterých se vyrábí hmota. Existuje konečný počet atomů, každý typ odpovídá chemickému prvku, o kterém se uvažuje v periodická tabulka prvků.
  • Subatomární částice. Částice, které tvoří atomy a dávají jim jejich vlastnosti. Jsou známy tři typy: elektrony (záporně nabité), neutrony (bez zatížení) a protony (kladně nabitá). První obíhají kolem jádra atomu jako mrak, zatímco poslední dva tvoří jádro samotné a jsou zase složeny z ještě menších a pomíjivých subčástic, tzv. kvarky.

Chemie a fyzika

Do změn skupenství nezasahuje chemie, ale fyzika.

Chemie a fyzika jsou sesterské obory, ale uvažují o tom realita z různých úhlů pohledu. Chemie je věda o hmotě, reakcích a jejich složení. Místo toho je fyzika vědou o silách, které řídí skutečný svět a které do značné míry určují stav (ne složení) hmoty.

Tento rozdíl perspektiv lze pochopit, pokud se zamyslíme nad stavy hmoty: Voda Skládá se ze dvou chemických prvků, které tvoří jeho molekuly: vodíku a kyslíku (H2O). To zůstane, když je voda uvnitř tekutý stav, když zamrzne na pevné skupenství a když se to scvrkne parní.

V každém ze svých fyzikálních stavů má látka velmi odlišné úrovně vnitřní energie v důsledku vibrací jejích částic v různých režimech. Je tu fyzická změna, ale ne a chemická změnaProtože, jako v příkladu vody, led a pára mají stále stejné chemické prvky.

Místo toho podporou chemické reakce vody s a kov se získá kysličníkJinými slovy, změní se chemické složení obou látek a získá se nové (oxid kovu), aniž by voda přestala být kapalná a železo pevné, tedy beze změny fyzikálního stavu hmoty.

!-- GDPR -->