kimia

Kimia

2022

Kami menerangkan apa itu kimia, sejarahnya, cabang dan aplikasinya. Juga, prinsip kimia moden dan kaitannya dengan fizik.

Kimia menerangkan kedua-dua pemalar dan perubahan dalam jirim.

Apakah kimia?

Kimia ialah sains yang mengkaji komposisi, struktur Y harta benda daripada perkara, termasuk hubungannya dengan Tenaga dan juga perubahan yang boleh berlaku di dalamnya melalui panggilan tindak balas. Ia adalah sains yang mengkaji bahan-bahan dan zarah yang menyusunnya, serta dinamik berbeza yang boleh berlaku di antara mereka.

Kimia adalah salah satu yang hebat Sains kontemporari, yang penampilannya merevolusikan dunia selama-lamanya. Sains ini telah menawarkan penjelasan yang berfungsi dan boleh diuji untuk tingkah laku kompleks bahan yang diketahui, yang mampu menerangkan kedua-dua keabadian dan perubahannya.

Sebaliknya, pengetahuan kimia ada dalam kehidupan seharian, sehingga kita menggunakan bahan semula jadi dan mencipta bahan tiruan. Proses seperti memasak, penapaian, metalurgi, penciptaan bahan pintar dan juga banyak proses yang berlaku dalam badan kita, boleh dijelaskan melalui perspektif kimia (atau biokimia).

Sebaliknya, domain kimia membenarkan kemunculan industri: transformasi bahan atas kehendak manusia untuk mencipta objek yang berguna (atau bahan yang diperlukan untuk membuatnya). Dalam pengertian ini, ia adalah salah satu sains yang mempunyai kesan terbesar di dunia dan di sejarah daripada kemanusiaan.

Sejarah kimia

Dalam erti kata yang ketat, sejarah kimia bermula di prasejarah apabila manusia Dia mula berminat dalam bahan, pembuatan, memasak dan membakar. Kaitannya dengan kemajuan teknologi umat manusia tidak dapat dipertikaikan.

Perkataan kimia berasal dari bahasa Latin ars chimia ("Seni alkimia"), pula berasal dari istilah Arab alkimia, yang dengannya amalan pseudoscientific para pencari batu ahli falsafah dinamakan sekitar tahun 330, yang dengannya mereka boleh menukar memimpin dan logam lain dalam emas, untuk memberikan keabadian atau kemahatahuan.

Ahli alkimia pertama adalah saintis Islam yang, ketika Barat terjun ke dalam fanatik beragama Kristian, mereka memupuk kebijaksanaan unsur dan bahan, difahami sebagai satu set badan dan roh yang menggunakan teknik betul boleh dimanipulasi atau diubah.

Watak-watak misteri ini dahulunya dipanggil "bahan kimia" (dari alkimia). Walau bagaimanapun, pada 1661, dengan penerbitan "Ahli Kimia Skeptik " daripada saintis Ireland Robert Boyle (1627-1691), istilah itu mempunyai makna yang kurang esoterik (rohani) dan lebih dikaitkan dengan sains.

Sebaliknya, takrifan kimia telah berubah-ubah dari semasa ke semasa. Khususnya kerana bidangnya telah berkembang dan berkembang dengan pesat, meletak jawatan dalam disiplin ini.

Sekitar tahun 1662, saintis Switzerland Christopher Glaser (1615-1670) mendefinisikan kimia sebagai seni saintifik untuk melarutkan badan bahan yang berbeza, kerana pada tahun 1730 Georg Stahl Jerman (1659-1734) memanggilnya sebagai seni memahami dinamika bahan. campuran.

Hanya pada tahun 1837 ahli kimia Perancis Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) mentakrifkannya sebagai sains yang berkaitan dengan daya antara molekul. Sebaliknya, hari ini kita memahaminya sebagai kajian jirim dan perubahannya, mengikut takrifan ahli kimia Hong Kong terkenal Raymond Chang (1939-2017).

Walau bagaimanapun, kimia sebagai sains muncul pada abad ke-18, apabila yang pertama eksperimen saintifik boleh disahkan dengan perkara yang berlaku dalam Eropah moden, terutamanya selepas pencalonan 1983 bagi Teori atom oleh John Dalton.

Sejak itu, kimia telah mencetuskan banyak penemuan dan revolusi. Di samping itu, ia telah memberi kesan penting kepada sains dan disiplin yang serupa, seperti biologi, yang fizikal dan kejuruteraan.

The Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu mengisytiharkan bahawa 2011 akan menjadi Tahun Kimia Antarabangsa, sebagai pengiktirafan terhadap trajektori saintifik yang sangat besar yang dilalui dan kesan yang tidak dapat dinafikan disiplin ini terhadap kami. kehidupan.

Cabang-cabang kimia

Biokimia membolehkan kita memahami tindak balas yang berlaku dalam sel.

Kimia terdiri daripada banyak cabang, kerana bidang pengajiannya hampir dengan pelbagai sains dan disiplin. Antara cawangan tersebut ialah:

  • The kimia tak organik. Didedikasikan untuk kajian perkara yang tidak membentuk terutamanya makhluk hidup mahupun kepada zatnya, tetapi sesuai untuk bentuk jirim yang tidak bernyawa. Ia berbeza daripada kimia organik kerana ia tidak tertumpu pada mana-mana unsur khususnya (seperti kimia organik pada karbon).
  • Kimia organik. Juga dipanggil kimia hayat, ia adalah cabang kimia yang difokuskan sebatian yang berputar di sekitar karbon dan hidrogen, dan itu kebanyakannya yang membenarkan komposisi hidupan.
  • The biokimia. Mengambil langkah ke arah biologi, biokimia ialah kimia badan makhluk hidup, berminat dengan proses tenaga yang memastikan mereka hidup, dalam tindak balas yang berlaku secara teratur dalam mereka. sel, dan bidang pengetahuan lain yang membolehkan kita memahami cara badan kita dibuat secara fizikal.
  • Fisikokimia. Juga dipanggil kimia fizikal, ia mengkaji asas fizikal yang mengekalkan semua jenis proses kimia, terutamanya berkaitan dengan tenaga, seperti kawasan elektrokimia, termodinamik kimia dan sektor fizik lain (atau kimia, seperti yang anda lihat).
  • Kimia industri. Juga dipanggil kimia gunaan, ia memerlukan pengetahuan teori kimia dan menggunakannya pada resolusi masalah kehidupan seharian. Ia berjalan seiring dengan kejuruteraan kimia kerana ia berminat dalam pengeluaran ekonomi reagen kimia, dalam bahan baru dan, pada masa ini, dalam cara menjalankan aktiviti perindustrian tanpa menjejaskan persekitaran.
  • The kimia analitik. Tujuan asasnya adalah untuk mengesan dan mengukur unsur kimia yang terdapat dalam bahan tertentu, iaitu mencari kaedah dan cara untuk menyemak perkara yang diperbuat daripada apa dan dalam peratusan berapa.
  • Astrokimia. Dia menarik diri dari dunia seharian untuk mengambil minat bintang dan komposisinya seiring dengan astrofizik. Ia adalah salah satu cabang yang paling khusus dalam sains yang luas ini.

Kepentingan kimia

Kimia hadir dalam kebanyakan proses perindustrian, dan juga dalam aspek kehidupan seharian kita. Terima kasih kepadanya, kami telah membangunkan bahan kompleks yang disesuaikan dengan pelbagai keperluan kami sepanjang sejarah.

Daripada aloi logam, kepada sebatian farmakologi atau bahan api untuk meningkatkan cara pengangkutan kita, pengetahuan tentang tindak balas kimia ia telah menjadi asas. Malah, terima kasih kepada kimia kita telah mengubah dunia di sekeliling kita, menjadi lebih baik dan lebih buruk.

Sebaliknya, kimia mungkin akan memberi kita pengetahuan untuk membaiki kerosakan yang disebabkan oleh ekosistem sepanjang sejarah kita.

Aplikasi Kimia

Kimia membenarkan pembuatan pelbagai bahan seperti gentian sintetik.

Kimia adalah salah satu bidang pengetahuan manusia yang mempunyai aplikasi terbesar dalam banyak bidang kehidupan. Sebahagian daripadanya ialah:

  • Mendapat tenaga. Terima kasih kepada pengendalian bahan kimia seperti bahan api dan hidrokarbon, atau bahkan untuk manipulasi nukleus atom unsur berat, adalah mungkin untuk menjana tenaga kalori yang seterusnya berfungsi untuk menjana kuasa elektrik . Inilah yang berlaku dalam loji kuasa termoelektrik atau termonuklear.
  • Pembuatan bahan termaju. Terima kasih kepada kimia, hari ini terdapat gentian sintetik, bahan pintar dan elemen lain yang membolehkan pembuatan jenis pakaian baharu, alat yang lebih baik dan aplikasi baharu untuk meningkatkan kehidupan manusia.
  • Farmakologi. Berganding bahu dengan biokimia dan perubatan, kimia membolehkan gabungan sebatian menghasilkan ubat-ubatan dan rawatan yang memanjangkan hayat manusia dan juga meningkatkan kualitinya.
  • Penambahbaikan pertanian. Melalui pemahaman kimia tanah, hari ini kita boleh mengeluarkan bahan tambahan, baja dan bahan lain yang penggunaannya betul mengubah tanah yang buruk menjadi tanah sesuai untuk penanaman, membolehkan untuk memerangi kelaparan dan kemiskinan.
  • Sanitasi dan dekontaminasi. Dengan memahami sifat bahan astringen, penyahgris dan jenis tindakan tempatan yang lain, kita boleh menghasilkan pembasmi kuman dan pembersih untuk menjalani kehidupan yang lebih sihat, dan juga menyediakan ubat untuk kerosakan ekologi yang disebabkan oleh industri kita sendiri kepada ekosistem.

Prinsip kimia moden

Kimia moden dikawal oleh apa yang dipanggil prinsip kuantum, hasil daripada teori atom yang menganggap jirim daripada tahap kerumitan yang berbeza, seperti:

  • Perkara. Apa sahaja yang saya ada jisim, isipadu dan terdiri daripada zarah. Ia boleh terdiri daripada bahan tulen atau campuran.
  • Sebatian kimia. Bahan kimia terdiri daripada lebih daripada satu unsur kimia atau jenis atom, yang tidak bermakna ia adalah campuran, sebaliknya ia adalah bahan yang rangka zarahnya mengulangi gabungan unsur yang berbeza yang sama.
  • Molekul. Kesatuan dua atau lebih atom, dalam unit minimum yang dikurniakan fungsi dan sifat unik, hasil daripada ciri, lokasi dan kelimpahan unsur yang menyusunnya. Sebatian kimia boleh dikurangkan kepada molekul minimumnya, tetapi jika ini "pecah", tidak akan ada lagi sebatian dan kita hanya akan mempunyai atom, iaitu kepingan minimum yang menyusunnya.
  • Atom. Zarah yang minimum, tidak dapat dilihat, dikurniakan berat badan, isipadu, kestabilan dan cas elektrikMereka adalah batu bata yang dengannya bahan dibuat. Terdapat bilangan atom yang terhingga, setiap jenis sepadan dengan unsur kimia yang direnungkan dalam jadual unsur berkala.
  • Zarah subatom. Zarah yang membentuk atom dan memberikan sifatnya. Tiga jenis diketahui: elektron (bercas negatif), neutron (tiada beban) dan proton (bercas positif). Bekas mengorbit nukleus atom seperti awan, manakala dua yang terakhir membentuk nukleus itu sendiri, dan seterusnya terdiri daripada subzarah yang lebih kecil dan fana, dipanggil kuark.

Kimia dan fizik

Kimia tidak campur tangan dalam perubahan keadaan tetapi fizik.

Kimia dan fizik adalah disiplin adik-beradik, tetapi mereka merenung realiti dari sudut pandangan yang berbeza. Kimia ialah sains jirim, tindak balas dan komposisinya. Sebaliknya, fizik ialah sains kuasa yang mengawal dunia sebenar dan yang sebahagian besarnya menentukan syarat (bukan komposisi) jirim.

Perbezaan perspektif ini boleh difahami jika kita memikirkan tentang keadaan jirim: yang air Ia terdiri daripada dua unsur kimia yang membentuk molekulnya: hidrogen dan oksigen (H2O). Ini akan kekal apabila air masuk keadaan cair, apabila dibekukan ke keadaan pepejal dan apabila ia mendidih ke wap.

Dalam setiap keadaan fizikalnya, bahan mempunyai tahap tenaga dalaman yang sangat berbeza hasil daripada getaran zarahnya dalam mod yang berbeza. Ada perubahan fizikal, tetapi bukan a perubahan kimiaOleh kerana, seperti dalam contoh air, ais dan wap masih mempunyai unsur kimia yang sama.

Sebaliknya, dengan menggalakkan tindak balas kimia air dengan a logam diperolehi oksidaDalam erti kata lain, komposisi kimia kedua-dua bahan berubah dan yang baru diperolehi (oksida logam), tanpa air berhenti menjadi cecair dan besi berhenti menjadi pepejal, iaitu, tanpa mengubah keadaan fizikal jirim.

!-- GDPR -->