chimie

Chimie

2022

Vă explicăm ce este chimia, istoria ei, ramurile și aplicațiile. De asemenea, principiile chimiei moderne și relația ei cu fizica.

Chimia explică atât constantele, cât și modificările materiei.

Ce este chimia?

Chimia este știința care studiază compoziția, structura Y proprietăți al materie, inclusiv relația sa cu Energie si de asemenea schimbări care poate apărea în ea prin apeluri reactii. Este știința care studiază substante și particulele care le compun, precum și diferitele dinamici care pot apărea între ele.

Chimia este una dintre cele mai mari Științe contemporan, a cărui înfățișare a revoluționat lumea pentru totdeauna. Această știință a oferit explicații funcționale și testabile pentru comportamentul complex al materialelor cunoscute, capabile să explice atât permanența, cât și modificările lor.

Pe de altă parte, cunoștințele chimice sunt prezente în viața de zi cu zi, în măsura în care folosim substanțe naturale și le creăm artificiale. Procese precum gătitul, fermentaţie, metalurgia, crearea de materiale inteligente și chiar multe dintre procesele care au loc în corpurile noastre, pot fi explicate dintr-o perspectivă chimică (sau biochimie).

Pe de altă parte, domeniul chimiei a permis apariția industrie: transformarea materialelor la dorinta omului pentru a crea obiecte utile (sau materialele necesare realizarii lor). În acest sens, este una dintre științele care a avut cel mai mare impact în lume și în istorie al umanitatea.

Istoria chimiei

În sens strict, istoria chimiei a început în preistorie cand uman A devenit interesat de materiale, producție, gătit și panificație. Legătura sa cu progresul tehnologic al umanității este incontestabilă.

Cuvântul chimie provine din latină ars chimia („Arta alchimică”), derivată la rândul său din termenul arab alchimie, cu care practica pseudoștiințifică a căutătorilor pietrei filozofale a fost numită în jurul anului 330, cu care puteau converti conduce și alte metale în aur, pentru a acorda nemurirea sau omnisciența.

Primii alchimiști au fost oameni de știință islamici care, pe măsură ce Occidentul a plonjat în fanatism creștini religioși, au cultivat înțelepciunea elementelor și materialelor, înțelese ca un ansamblu de trupuri și spirite care folosind tehnici corect ar putea fi manipulat sau transformat.

Aceste personaje misterioase erau numite „chimice” (de la alchimic). Totuși, din 1661, odată cu publicarea „Chimistul sceptic" de la omul de știință irlandez Robert Boyle (1627-1691), termenul a ajuns să aibă un sens mai puțin ezoteric (spiritual) și mai legat de știință.

Pe de altă parte, definiția chimiei a variat enorm de-a lungul timpului. Mai ales pentru că domeniul său a crescut și a evoluat enorm, resemnificând această disciplină.

În jurul anului 1662, omul de știință elvețian Christopher Glaser (1615-1670) a definit chimia drept arta științifică de a dizolva corpurile diferitelor materiale, deoarece în 1730 germanul Georg Stahl (1659-1734) a numit-o arta înțelegerii dinamicii amestecuri.

Abia în 1837, chimistul francez Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) a definit-o drept știința care se ocupă de forțele intermoleculare. În schimb, astăzi îl înțelegem ca studiul materiei și al modificărilor ei, urmând definiția celebrului chimist din Hong Kong Raymond Chang (1939-2017).

Cu toate acestea, chimia ca știință a luat ființă în secolul al XVIII-lea, când prima experimente științifice verificabil cu materie a avut loc în Europa modern, mai ales după nominalizarea din 1983 a Teoria atomică de John Dalton.

De atunci, chimia a declanșat numeroase descoperiri și revoluții. În plus, a avut un impact important asupra științelor și disciplinelor similare, cum ar fi biologie, cel fizic și inginerie.

The Națiunile Unite a declarat că 2011 va fi Anul Internațional al Chimiei, ca recunoaștere a traiectoriei științifice enorme parcurse și a impactului incontestabil pe care această disciplină îl are asupra noastră viaţă.

Ramuri ale chimiei

Biochimia ne permite să înțelegem reacțiile care au loc în celule.

Chimia cuprinde un număr mare de ramuri, deoarece domeniul său de studiu este apropiat de diverse științe și discipline. Printre aceste ramuri se numără:

  • The Chimie anorganică. Dedicat studiului materiei care nu alcătuiește în principal fiinte vii nici substanțelor sale, ci este proprie formelor neînsuflețite ale materiei. Diferă de chimia organică prin faptul că nu se concentrează pe niciuna element în special (cum este chimia organică pe carbon).
  • Chimie organica. Numită și chimia vieții, este o ramură a chimiei concentrată compuși care se învârt în jurul carbonului și hidrogenului și care sunt în mare parte cele care permit compoziția vieții.
  • The biochimie. Făcând un pas spre biologie, biochimia este chimia corpurilor ființelor vii, interesate de procesele energetice care le țin în viață, de reacțiile care se produc în mod ordonat în celule, și alte domenii de cunoaștere care ne permit să înțelegem modul în care corpurile noastre sunt făcute fizic.
  • fizicochimie. Denumită și chimie fizică, studiază bazele fizice care susțin tot felul de procese chimice, în special în ceea ce privește energia, cum ar fi domeniul electrochimiei, termodinamica chimie și alte sectoare ale fizicii (sau chimie, așa cum o vedeți).
  • Chimie industrială. Denumită și chimie aplicată, preia cunoștințele teoretice ale chimiei și le aplică la rezoluția Probleme a vieţii de zi cu zi. Merge mână în mână cu ingineria chimică deoarece este interesată de producția economică de reactivi chimici, în materiale noi și, în prezent, de modalitățile de desfășurare a activității industriale fără a afecta mediu inconjurator.
  • The chimie analitică. Scopul său fundamental este de a detecta și cuantifica elementele chimice prezente într-o substanță dată, adică de a găsi metode și modalități de a verifica din ce sunt făcute lucrurile și în ce procent.
  • Astrochimie. Se retrage din lumea de zi cu zi pentru a se interesa stele iar compoziția sa merge mână în mână cu astrofizica. Este una dintre cele mai specializate ramuri ale acestei vaste științe.

Importanța chimiei

Chimia este prezentă în marea majoritate a proceselor industriale, precum și în aspectele foarte cotidiene ale vieții noastre. Datorită acesteia, am dezvoltat materiale complexe adaptate diverselor noastre nevoi de-a lungul istoriei.

De la aliaje metale, la compuși farmacologici sau combustibili pentru a ne impulsiona mijloacele de transport, cunoașterea reacții chimice a fost fundamental. De fapt, datorită chimiei am schimbat lumea din jurul nostru, în bine și în rău.

Pe de altă parte, chimia ne va oferi probabil cunoștințele necesare pentru a repara pagubele cauzate de ecosistem de-a lungul istoriei noastre.

Aplicații de chimie

Chimia permite fabricarea mai multor materiale, cum ar fi fibrele sintetice.

Chimia este unul dintre domeniile cunoașterii umane care are cele mai mari aplicații în multe domenii ale vieții. Unii dintre ei sunt:

  • Obținerea energiei. Datorită manipulării substanțelor chimice precum combustibilii și hidrocarburi, sau chiar la manipularea nucleelor ​​atomice ale elementelor grele, este posibil să se genereze energie calorică care la rândul său serveşte la generarea energie electrică . Așa se întâmplă în centralele termoelectrice sau termonucleare.
  • Fabricarea materialelor avansate. Datorită chimiei, astăzi există fibre sintetice, materiale inteligente și alte elemente care permit fabricarea de noi tipuri de îmbrăcăminte, unelte mai bune și noi aplicații pentru a îmbunătăți viața umană.
  • Farmacologie. Mână în mână cu biochimia și medicina, chimia permite combinarea de compuși pentru a produce medicamente și tratamente care prelungesc viața umană și, de asemenea, îmbunătățesc calitatea acesteia.
  • Îmbunătățirea agriculturii. Prin înțelegerea chimiei lui soluri, astăzi putem fabrica aditivi, îngrășăminte și alte substanțe a căror utilizare corectă transformă soluri sărace în soluri ideal pentru plantare, permițând combaterea foametei și sărăcie.
  • Igienizare și decontaminare. Înțelegând proprietățile substanțelor astringente, degresanților și altor tipuri de acțiuni locale, putem produce dezinfectanți și agenți de curățare pentru a duce o viață mai sănătoasă și, de asemenea, să oferim un remediu pentru daunele ecologice pe care propriile noastre industrii le provoacă. ecosistem.

Principiile chimiei moderne

Chimia modernă este guvernată de așa-numitul principiu cuantic, rezultat al teoriei atomice care consideră materia de la diferite niveluri de complexitate, cum ar fi:

  • materie. Orice am masa, volum și este compus din particule. Poate fi compus din substante pure sau amestecuri.
  • Compuși chimici. Substanțe chimice formate din mai mult de un element chimic sau tip de atom, ceea ce nu înseamnă că sunt amestecuri, ci mai degrabă că sunt substanțe al căror cadru de particule repetă combinații ale acelorași elemente diferite.
  • Molecule. Uniri de doi sau mai mulți atomi, într-o unitate minimă dotată cu funcționalitate și proprietăți unice, rezultat al caracteristicilor, amplasării și abundenței elementelor care le compun. Un compus chimic poate fi redus la moleculele sale minime, dar dacă acestea sunt „rupte”, nu va mai fi compus și vom avea doar atomi, adică piesele minime care îl compun.
  • Atomi. Particule minime, imperceptibile, dotate cu greutate, volum, stabilitate și incarcare electricaSunt cărămizile cu care se face materia. Există un număr finit de atomi, fiecare tip corespunzând unui element chimic contemplat în tabel periodic al elementelor.
  • Particule subatomice. Particule care alcătuiesc atomii și le conferă proprietățile lor. Se cunosc trei tipuri: electroni (încărcat negativ), neutroni (fără sarcină) și protoni (incarcat pozitiv). Primele orbitează în jurul nucleului atomului ca un nor, în timp ce ultimele două alcătuiesc nucleul însuși și sunt, la rândul lor, compuse din subparticule și mai mici și efemere, numite quarcuri.

Chimie și fizică

Nu chimia intervine în schimbările de stare, ci fizica.

Chimia și fizica sunt discipline surori, dar ele contemplă realitate din puncte de vedere diferite. Chimia este știința materiei, a reacțiilor și a compozițiilor lor. În schimb, fizica este știința forțelor care guvernează lumea reală și care o determină în mare măsură condiție (nu compoziția) materiei.

Această diferență de perspective poate fi înțeleasă dacă ne gândim la stările materiei: cel Apă Este compus din două elemente chimice care alcătuiesc moleculele sale: hidrogen și oxigen (H2O). Acesta va rămâne cazul când apa este înăuntru stare lichida, când este înghețat la stare solidă iar când se rezumă la aburi.

În fiecare dintre stările sale fizice, substanța are niveluri de energie internă foarte diferite ca urmare a vibrației particulelor sale în moduri diferite. Există o schimbare fizica, dar nu a schimbare chimicaDeoarece, ca în exemplul apei, gheața și aburul au încă aceleași elemente chimice.

În schimb, prin promovarea unei reacții chimice a apei cu a metal este obținut oxidCu alte cuvinte, compoziția chimică a ambelor substanțe se modifică și se obține una nouă (oxid de metal), fără ca apa să înceteze să fie lichidă și fierul să înceteze să fie solid, adică fără a modifica starea fizică a materiei.

!-- GDPR -->