مصطلحات علم الكيمياء ..الكيمياء تدور حول فهم خصائص المواد المختلفة وكيف يمكن أن تتغير هذه المواد، فتسمح لنا الكيمياء بالتنبؤ بكيفية تغير المواد عندما تتغير الظروف المحيطة، أو كيف يمكن أن تتفاعل لتكوين مواد جديدة، وشرح سبب حدوث ذلك، كما يقوم الكيميائيون باستمرار بتغيير المادة إلى أشكال جديدة وأكثر فائدة.
مصطلحات علم الكيمياء science of chemistry
- يُطلق على الكيمياء أحيانًا اسم “العلم المركزي”، لأنها تربط الفيزياء بالعلوم الطبيعية الأخرى، مثل الجيولوجيا وعلم الأحياء، وهي فرع من العلوم الطبيعية يتعامل مع تكوين المادة والتغيرات التي تمر بها نتيجة التفاعلات الكيميائية.
- كأحد العلوم الطبيعية، توفر الكيمياء للعلماء نظرة ثاقبة في العلوم الفيزيائية الأخرى وأدوات تحليلية قوية للتطبيقات الهندسية، كما أن العلوم البيولوجية وفروعها، مثل علم النفس، متجذرة في الكيمياء الحيوية.
- تمتلك الكيمياء القدرة على تفسير عدد لا يحصى من الظواهر في العالم، من العادي إلى الغريب، لماذا يصدأ الحديد؟ كيف يمكن أن يكون السخام والماس مختلفين جدًا في المظهر مع تشابههما كيميائيًا؟ الكيمياء لديها الجواب على هذه الأسئلة وغيرها الكثير.
- تتمحور الكيمياء في فهم الخصائص الأساسية للمادة وتعلم كيفية التنبؤ وشرح كيف تتغير عندما تتفاعل لتكوين مواد جديدة هو ما يدور حوله الكيميائيون والكيميائيون.
أهمية الكيمياء
- المواد الكيميائية موجودة في كل مكان وهي كل شيء، فأي شيء يمكنك لمسه أو شمه أو رؤيته يحتوي على مادة كيميائية واحدة أو أكثر.
- يكتشف الكيميائيون مواد كيميائية طبيعية ويقومون أيضًا بصنع مواد جديدة لم يسبق لها مثيل من قبل.
- تُستخدم هذه المعلومات لفهم كيفية تعديل بعض المواد الكيميائية لجعلها أكثر فائدة ، كما أنها تقوم بتطوير طرق إجراء التعديلات.
- أحدثت التطورات في مجال الكيمياء تحسينات كبيرة في عالمنا، من الأدوية الجديدة التي تعالج الأمراض، إلى المواد الجديدة التي تجعلنا أكثر أمانًا وأقوى، إلى مصادر الطاقة الجديدة التي تمكننا من القيام بأنشطة جديدة.
- الكيمياء ضرورية لتلبية احتياجاتنا الأساسية من الطعام والملبس والمأوى والصحة والطاقة والهواء النظيف والماء والتربة.
- تثري التقنيات الكيميائية جودة حياتنا بعدة طرق من خلال توفير حلول جديدة لمشاكل الصحة والمواد واستخدام الطاقة. وبالتالي، فإن دراسة الكيمياء مفيدة في إعدادنا للعالم الحقيقي.
تاريخ الكيمياء
- ظهرت فرضية كيميائية أساسية لأول مرة في اليونان الكلاسيكية عندما حدد أرسطو العناصر الأربعة للنار والهواء والأرض والماء، لم يكن الأمر كذلك حتى القرنين السابع عشر والثامن عشر عندما بدأ علماء مثل روبرت بويل (1627-1691) وأنطوان لافوازييه (1743-1794) في إعادة تشكيل التقاليد الكيميائية القديمة إلى نظام علمي صارم.
الكيمياء التحليلية Analytical chemistry
- تتضمن الكيمياء التحليلية تحليل المواد الكيميائية، وتتضمن طرقًا نوعية مثل النظر في تغيرات اللون، بالإضافة إلى الأساليب الكمية مثل فحص الطول الموجي الدقيق للضوء الذي تمتصه المادة الكيميائية لتؤدي إلى تغير اللون.
- تمكن هذه الأساليب العلماء من توصيف العديد من الخصائص المختلفة للمواد الكيميائية، ويمكن أن تفيد المجتمع بعدة طرق؛ على سبيل المثال، تساعد الكيمياء التحليلية شركات الأغذية على إعداد وجبات عشاء مجمدة ألذ من خلال اكتشاف كيفية تغير المواد الكيميائية في الطعام عندما يتم تجميدها بمرور الوقت.
- تستخدم الكيمياء التحليلية أيضًا لمراقبة صحة البيئة عن طريق قياس المواد الكيميائية في الماء أو التربة.
الكيمياء الحيوية Biochemistry
- تستخدم الكيمياء الحيوية تقنيات كيميائية لفهم كيفية عمل الأنظمة البيولوجية على المستوى الكيميائي.
- بفضل الكيمياء الحيوية تمكن الباحثون من رسم خريطة الجينوم البشري وفهم ما تفعله البروتينات المختلفة في الجسم وتطوير علاجات للعديد من الأمراض.
الكيمياء غير العضوية Inorganic chemistry
- تدرس الكيمياء غير العضوية المركبات الكيميائية في الكائنات غير العضوية أو غير الحية مثل المعادن والفلزات.
- بعض المركبات التي تمت دراستها في الكيمياء غير العضوية، مثل “المركبات العضوية المعدنية” ، تحتوي على معادن، وهي معادن مرتبطة بالكربون، العنصر الرئيسي الذي تمت دراسته في الكيمياء العضوية.
- تُستخدم الكيمياء غير العضوية لإنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك الدهانات والأسمدة وواقيات الشمس.
الكيمياء العضوية Organic chemistry
- تتعامل الكيمياء العضوية مع المركبات الكيميائية التي تحتوي على الكربون، وهو عنصر يعتبر ضروريًا للحياة.
- يدرس الكيميائيون العضويون تكوين وبنية وخصائص وتفاعلات هذه المركبات، والتي تحتوي مع الكربون على عناصر أخرى غير كربونية مثل الهيدروجين والكبريت والسيليكون.
- تُستخدم الكيمياء العضوية في العديد من التطبيقات، مثل التكنولوجيا الحيوية، وصناعة البترول، والمستحضرات الصيدلانية والبلاستيكية.
الكيمياء الفيزيائية Physical chemistry
- تستخدم الكيمياء الفيزيائية مفاهيم من الفيزياء لفهم كيفية عمل الكيمياء. على سبيل المثال، معرفة كيف تتحرك الذرات وتتفاعل مع بعضها البعض، أو لماذا تتحول بعض السوائل، بما في ذلك الماء، إلى بخار عند درجات حرارة عالية.
- يحاول الكيميائيون الفيزيائيون فهم هذه الظواهر على نطاق صغير جدًا؛ على مستوى الذرات والجزيئات، لاستخلاص استنتاجات حول كيفية عمل التفاعلات الكيميائية وما الذي يعطي مواد معينة خصائصها الفريدة.
