Vanaf het begin zijn mensen geïnteresseerd in de compositie, structuur en interactie van alles om hen heen. Deze kennis wordt gecombineerd in een enkele wetenschap - chemie. In het artikel zullen we bekijken wat het is, secties van scheikunde en de noodzaak om het te bestuderen.
Wat is scheikunde en waarom studeren?
Chemie is een van de vele gebieden van de natuurwetenschap, de wetenschap van stoffen. Ze studeert:
- structuur en samenstelling van stoffen;
- eigenschappen van de elementen van de wereld;
- transformaties van stoffen die afhankelijk zijn van hun eigenschappen;
- veranderingen in de samenstelling van een stof tijdens een chemische reactie;
- wetten en patronen van veranderingen in stoffen.
Chemie beschouwt alle elementen in termen van atomaire en moleculaire samenstelling. Het is nauw verwant aan biologie en natuurkunde. Er zijn ook veel wetenschapsgebieden die grensoverschrijdend zijn, dat wil zeggen dat ze bijvoorbeeld door zowel scheikunde als natuurkunde worden bestudeerd. Deze omvatten: biochemie, kwantumchemie, chemische fysica, geochemie, fysische chemie en andere.
De belangrijkste takken van chemie in de literatuur zijn:
- Organische chemie.
- Anorganischscheikunde.
- Biochemie.
- Fysische chemie.
- Analytische chemie.
Organische chemie
Chemie kan worden ingedeeld volgens de onderzochte stoffen in:
- anorganisch;
- biologisch.
Het eerste studiegebied zal in de volgende paragraaf worden besproken. Waarom werd organische chemie als een apart onderdeel uitgekozen? Omdat het zich bezighoudt met de studie van koolstofverbindingen en stoffen waarin het is opgenomen. Tegenwoordig zijn er ongeveer 8 miljoen van dergelijke verbindingen bekend.
Koolstof kan worden gecombineerd met de meeste elementen, maar werkt het vaakst samen met:
- zuurstof;
- koolstof;
- stikstof;
- grijs;
- mangaan;
- kalium.
Het element onderscheidt zich ook door zijn vermogen om lange ketens te vormen. Dergelijke bindingen zorgen voor een verscheidenheid aan organische verbindingen die belangrijk zijn voor het bestaan van een levend organisme.
Doelen en methoden gevolgd door het onderwerp organische chemie:
- isolatie van individuele individuele en bijzondere stoffen uit planten en levende organismen, evenals uit fossiele grondstoffen.
- zuivering en synthese van verbindingen van stoffen;
- bepaling van de structuur van materie in de natuur;
- de studie van het verloop van een chemische reactie, de mechanismen, kenmerken en resultaten ervan;
- bepaling van relaties en afhankelijkheden tussen de structuur van organische stof en zijn eigenschappen.
Organische chemie onderwerpen zijn onder meer:
- Chemie van polymeren, of chemie van macromoleculaire verbindingen. Het wetenschapsgebied dathoudt zich bezig met de studie van de chemische en fysisch-chemische eigenschappen van polymeren en de uitgangsreagentia die worden gebruikt om ze te verkrijgen.
- Farmacologie. Een tak van wetenschap die geneeskrachtige stoffen en hun effect op het menselijk lichaam bestudeert.
Anorganische chemie
De sectie anorganische chemie behandelt de studie van de samenstelling, structuur en interacties van alle stoffen die geen koolstof bevatten. Tegenwoordig zijn er meer dan 400 duizend anorganische stoffen. Dankzij dit deel van de wetenschap is de creatie van materialen voor moderne technologie verzekerd.
Onderzoek en studie van stoffen van anorganische chemie is gebaseerd op de periodieke wet, evenals het periodieke systeem van D. I. Mendelejev. Wetenschapsstudies:
- eenvoudige stoffen (metalen en niet-metalen);
- complexe stoffen (oxiden, zouten, zuren, nitrieten, hydriden en andere).
Problemen van de wetenschap:
- zoeken en ontwikkelen van manieren om nieuwe materialen te creëren die de nodige eigenschappen zullen hebben;
- studie van de relatie tussen de structuur van het reactievermogen met andere elementen;
- ontwikkeling en verbetering van technologieën voor de zuivering van mengsels;
- zoek naar nieuwe methoden voor het synthetiseren van elementen.
Fysische chemie
Fysische chemie is de meest uitgebreide tak van chemie. Ze houdt zich bezig met de studie van de algemene wetten van de structuur, structuur en transformaties van stoffen met behulp van de methoden van de natuurkunde. Hiervoor zijn theoretische enexperimentele.
Fysische chemie omvat kennis over:
- structuur van moleculen;
- chemische thermodynamica;
- chemische kinetiek;
- katalyse.
De secties van de fysische chemie zijn als volgt:
- Elektrochemie - de studie van processen in geleiders.
- Fotochemie is de studie van chemische transformaties onder invloed van licht.
- Fysische chemie van oppervlakteverschijnselen.
- Stralingschemie - de studie van processen veroorzaakt door de werking van ioniserende straling;
- Colloïdchemie - de studie van systemen en verschijnselen die optreden op het grensvlak.
- Kwantumchemie is de studie van de structuur, eigenschappen en reacties van stoffen op basis van de kwantummechanica.
- Kristalchemie - de wetenschap van kristalstructuren;
- Thermochemie is een tak van de chemie die thermoreacties bestudeert, de relatie tussen fysisch-chemische parameters.
- De leer van de structuur van het atoom.
- Lesgeven over corrosie (oxidatie) van metalen.
- Chemische kinetiek - de studie van chemische reacties afhankelijk van externe omstandigheden.
- De doctrine van oplossingen.
- Nucleaire chemie - houdt zich bezig met de studie van kernreacties en de processen die daarin plaatsvinden.
- Geluidschemie is de studie van de effecten die optreden bij blootstelling aan krachtige akoestische golven.
Analytische chemie
Analytische chemie is een tak van de chemie die de theoretische basis van chemische analyse ontwikkelt. De wetenschap ontwikkelt methoden voor het identificeren, scheiden, detecterenen bepaling van chemische verbindingen en bepaling van de chemische samenstelling van materialen.
Analytische chemie kan, afhankelijk van de op te lossen taken, worden ingedeeld in:
- Kwalitatieve analyse - bepa alt welke stoffen in het monster zitten, hun vorm en essentie.
- Kwantitatieve analyse - bepa alt het geh alte (concentratie) van de componenten in het testmonster.
Als u een onbekend monster wilt analyseren, wordt eerst kwalitatieve analyse toegepast en vervolgens kwantitatief. Ze worden uitgevoerd door chemische, instrumentele en biologische methoden.
Biochemie
Biochemie is een tak van de chemie die de chemische samenstelling van levende cellen en organismen bestudeert, evenals de chemische basisprocessen van hun leven. Wetenschap is vrij jong en bevindt zich op het snijvlak van biologie en scheikunde.
Biochemie houdt zich bezig met de studie van dergelijke verbindingen:
- koolhydraten;
- lipiden;
- eiwitten;
- nucleïnezuren.
Biochemie Secties:
- Statische biochemie - bestudeert de chemische samenstelling van organismen en de structuur van hun moleculen (eiwitten, aminozuren, nucleïnezuren, lipiden, vitamines en andere).
- Functionele biochemie - bestudeert de chemische basisreacties die optreden tijdens het functioneren van organen en systemen van het lichaam.
- Dynamische biochemie bestudeert de chemische reacties die optreden tijdens het metabolisme.
Chemische technologie
Chemischetechnologie is een tak van de chemie die de economische en milieuvriendelijke methoden bestudeert voor het verwerken van natuurlijke materialen voor hun consumptie en gebruik bij de productie.
Wetenschap is onderverdeeld in:
- Organische chemische technologie, die zich bezighoudt met de verwerking van fossiele brandstoffen, de productie van synthetische polymeren, medicijnen en andere stoffen.
- Anorganische chemische technologie, die zich bezighoudt met de verwerking van minerale grondstoffen (behalve metaalerts), de productie van zuren, minerale meststoffen en alkaliën.
In de chemische technologie zijn er veel processen (batch of continu). Ze zijn onderverdeeld in hoofdgroepen:
- hydromechanisch:
- chemical;
- mechanisch;
- massa-overdracht;
- thermisch.
Interessant om te weten scheikunde (feiten)
Het verloop van bepaalde chemische processen en de eigenschappen van bepaalde stoffen zijn van buitengewoon belang voor mensen.
Hier zijn er enkele:
- Gallium. Dit is een interessant materiaal dat de neiging heeft te smelten bij kamertemperatuur. Lijkt op aluminium. Als een galliumlepel in een vloeistof wordt gedompeld bij een temperatuur van meer dan 28 graden Celsius, zal deze smelten en zijn vorm verliezen.
- Molybdeen. Dit materiaal is ontdekt tijdens de Eerste Wereldoorlog. Studies van de eigenschappen hebben de hoge sterkte van de stof aangetoond. Later werd er het legendarische Big Bertha-kanon van gemaakt. Haar loop was niet vervormd door oververhitting tijdens het schieten,waardoor het gemakkelijker was om het pistool te gebruiken.
- Water. Het is bekend dat zuiver water H2O niet in de natuur voorkomt. Door zijn eigenschappen neemt het alles op wat op zijn pad komt. Daarom kan een echt zuivere vloeistof alleen in een laboratorium worden verkregen.
- Er is ook nog een speciale eigenschap van water bekend: zijn reactie op veranderingen in de omringende wereld. Studies hebben aangetoond dat water uit één bron onder verschillende invloeden (magnetisch, met muziek aan, naast mensen) van structuur verandert.
- Mercaptan. Het is een combinatie van zoete, bittere en zure smaken die werd ontdekt na onderzoek naar de grapefruit. Het is vastgesteld dat een persoon deze smaak opmerkt bij een concentratie van 0,02 ng / l. Dat wil zeggen, het is voldoende om 2 mg mercaptan toe te voegen voor een watervolume van 100 duizend ton.
Er kan worden gezegd dat scheikunde een integraal onderdeel is van de wetenschappelijke kennis van de mensheid. Ze is interessant en veelzijdig. Het is dankzij de scheikunde dat mensen de mogelijkheid hebben om veel objecten van de moderne wereld te gebruiken.
