Dall'inizio dei tempi, le persone si sono interessate alla composizione, struttura e interazione di tutto ciò che le circonda. Questa conoscenza è combinata in un'unica scienza: la chimica. Nell'articolo considereremo di cosa si tratta, sezioni di chimica e la necessità di studiarla.
Cos'è la chimica e perché studiarla?
La chimica è una delle numerose aree delle scienze naturali, la scienza delle sostanze. Sta studiando:
- struttura e composizione delle sostanze;
- proprietà degli elementi del mondo;
- trasformazioni di sostanze che dipendono dalle loro proprietà;
- cambiamenti nella composizione di una sostanza durante una reazione chimica;
- leggi e schemi di cambiamento nelle sostanze.
La chimica considera tutti gli elementi in termini di composizione atomica e molecolare. È strettamente correlato alla biologia e alla fisica. Ci sono anche molte aree della scienza che sono borderline, cioè studiate, ad esempio, sia dalla chimica che dalla fisica. Questi includono: biochimica, chimica quantistica, fisica chimica, geochimica, chimica fisica e altri.
Le principali branche della chimica in letteratura sono:
- Chimica organica.
- Inorganicochimica.
- Biochimica.
- Chimica fisica.
- Chimica analitica.
Chimica organica
La chimica può essere classificata in base alle sostanze studiate in:
- inorganico;
- biologico.
La prima area di studio sarà considerata nel prossimo paragrafo. Perché la chimica organica è stata individuata come una sezione separata? Perché è impegnata nello studio dei composti del carbonio e delle sostanze in cui è incluso. Oggi sono noti circa 8 milioni di tali composti.
Il carbonio può combinarsi con la maggior parte degli elementi, ma interagisce più spesso con:
- ossigeno;
- carbonio;
- azoto;
- grigio;
- manganese;
- potassio.
Inoltre, l'elemento si distingue per la sua capacità di formare lunghe catene. Tali legami forniscono una varietà di composti organici importanti per l'esistenza di un organismo vivente.
Obiettivi e metodi seguiti dall'argomento della chimica organica:
- isolamento di singole sostanze individuali e speciali da organismi vegetali e viventi, nonché da materie prime fossili.
- purificazione e sintesi di composti di sostanze;
- determinazione della struttura della materia in natura;
- lo studio del corso di una reazione chimica, dei suoi meccanismi, caratteristiche e risultati;
- determinazione delle relazioni e delle dipendenze tra la struttura della materia organica e le sue proprietà.
Gli argomenti di chimica organica includono:
- Chimica dei polimeri, o chimica dei composti macromolecolari. Il campo della scienza chesi occupa dello studio delle proprietà chimiche e fisico-chimiche dei polimeri e dei reagenti di partenza utilizzati per ottenerli.
- Farmacologia. Una branca della scienza che studia le sostanze medicinali e il loro effetto sul corpo umano.
Chimica inorganica
La sezione di chimica inorganica si occupa dello studio della composizione, struttura e interazioni di tutte le sostanze che non contengono carbonio. Oggi ci sono più di 400mila sostanze inorganiche. Grazie a questa sezione della scienza, la creazione di materiali per la tecnologia moderna è assicurata.
La ricerca e lo studio delle sostanze della chimica inorganica si basano sulla legge periodica, nonché sul sistema periodico di D. I. Mendeleev. Studi scientifici:
- sostanze semplici (metalli e non);
- sostanze complesse (ossidi, sali, acidi, nitriti, idruri e altri).
Problemi di scienza:
- ricerca e sviluppo di modi per creare nuovi materiali che abbiano le proprietà necessarie;
- studio del rapporto tra la struttura della capacità di reagire con altri elementi;
- sviluppo e miglioramento delle tecnologie per la purificazione delle miscele;
- Cerca nuovi metodi per sintetizzare gli elementi.
Chimica fisica
La chimica fisica è la branca più ampia della chimica. È impegnata nello studio delle leggi generali della struttura, della struttura e delle trasformazioni delle sostanze utilizzando i metodi della fisica. Per questo, teorico equelli sperimentali.
La chimica fisica include conoscenze su:
- struttura delle molecole;
- termodinamica chimica;
- cinetica chimica;
- catalisi.
Le sezioni di chimica fisica sono le seguenti:
- Elettrochimica - lo studio dei processi nei conduttori.
- La fotochimica è lo studio delle trasformazioni chimiche sotto l'influenza della luce.
- Chimica fisica dei fenomeni di superficie.
- Chimica delle radiazioni - lo studio dei processi causati dall'azione delle radiazioni ionizzanti;
- Chimica colloide - lo studio dei sistemi e dei fenomeni che si verificano all'interfaccia.
- La chimica quantistica è lo studio della struttura, delle proprietà, delle reazioni di sostanze basate sulla meccanica quantistica.
- Cristallochimica - la scienza delle strutture cristalline;
- La termochimica è una branca della chimica che studia le termoreazioni, il rapporto tra parametri fisico-chimici.
- La dottrina della struttura dell'atomo.
- Insegnamento sulla corrosione (ossidazione) dei metalli.
- Cinetica chimica - lo studio delle reazioni chimiche dipendenti da condizioni esterne.
- La dottrina delle soluzioni.
- Chimica nucleare - si occupa dello studio delle reazioni nucleari e dei processi che avvengono in esse.
- La chimica del suono è lo studio degli effetti che si verificano quando esposti a potenti onde acustiche.
Chimica analitica
La chimica analitica è una branca della chimica che sviluppa le basi teoriche dell'analisi chimica. La scienza sta sviluppando metodi per identificare, separare, rilevaree determinazione dei composti chimici e determinazione della composizione chimica dei materiali.
La chimica analitica può essere classificata in base ai compiti da risolvere in:
- Analisi qualitativa: determina quali sostanze sono presenti nel campione, la loro forma ed essenza.
- Analisi quantitativa - determina il contenuto (concentrazione) dei componenti nel campione di prova.
Se vuoi analizzare un campione sconosciuto, viene applicata prima l'analisi qualitativa e poi quantitativa. Sono effettuati con metodi chimici, strumentali e biologici.
Biochimica
La biochimica è una branca della chimica che studia la composizione chimica delle cellule e degli organismi viventi, nonché i processi chimici di base della loro vita. La scienza è piuttosto giovane ed è all'incrocio tra biologia e chimica.
La biochimica si occupa dello studio di tali composti:
- carboidrati;
- lipidi;
- proteine;
- acidi nucleici.
Sezioni di biochimica:
- Biochimica statica - studia la composizione chimica degli organismi e la struttura delle loro molecole (proteine, amminoacidi, acidi nucleici, lipidi, vitamine e altri).
- Biochimica funzionale - studia le reazioni chimiche di base che si verificano durante il funzionamento di organi e sistemi del corpo.
- La biochimica dinamica studia le reazioni chimiche che si verificano durante il metabolismo.
Tecnologia chimica
Chimicala tecnologia è una branca della chimica che studia i metodi economici ed ecologici di lavorazione dei materiali naturali per il loro consumo e l'uso nella produzione.
La scienza è divisa in:
- Tecnologia della chimica organica, che si occupa della lavorazione dei combustibili fossili, della produzione di polimeri sintetici, farmaci e altre sostanze.
- Tecnologia chimica inorganica, che è impegnata nella lavorazione di materie prime minerali (ad eccezione dei minerali metallici), nella produzione di acidi, fertilizzanti minerali e alcali.
Nell'ingegneria chimica ci sono molti processi (batch o continui). Sono divisi in gruppi principali:
- idromeccanico:
- chimico;
- meccanico;
- trasferimento di massa;
- termico.
Interessante conoscere la chimica (fatti)
Il corso di alcuni processi chimici e le proprietà di determinate sostanze sono di insolito interesse per le persone.
Eccone alcuni:
- Gallio. Questo è un materiale interessante che tende a fondere a temperatura ambiente. Sembra alluminio. Se un cucchiaio di gallio viene immerso in un liquido a una temperatura superiore a 28 gradi Celsius, si scioglierà e perderà la sua forma.
- Molibdeno. Questo materiale è stato scoperto durante la prima guerra mondiale. Gli studi sulle sue proprietà hanno dimostrato l'elevata forza della sostanza. Successivamente ne fu ricavato il leggendario cannone Big Bertha. La sua canna non si è deformata per il surriscaldamento durante lo sparo,che ha reso più facile l'uso della pistola.
- Acqua. È noto che l'acqua pura H2O non è presente in natura. Grazie alle sue proprietà assorbe tutto ciò che incontra. Pertanto, un liquido veramente puro può essere ottenuto solo in laboratorio.
- Inoltre, è nota un' altra proprietà speciale dell'acqua: la sua reazione ai cambiamenti nel mondo circostante. Gli studi hanno dimostrato che l'acqua di una fonte sotto diverse influenze (magnetiche, con la musica accesa, accanto alle persone) cambia la sua struttura.
- Mercaptano. È una combinazione di sapori dolce, amaro e aspro che è stata scoperta dopo la ricerca sul pompelmo. È stato stabilito che una persona nota questo gusto a una concentrazione di 0,02 ng / l. Cioè basta aggiungere 2 mg di mercaptano per un volume d'acqua di 100mila tonnellate.
Si può dire che la chimica è parte integrante della conoscenza scientifica dell'umanità. È interessante e versatile. È grazie alla chimica che le persone hanno l'opportunità di utilizzare molti oggetti del mondo moderno.
