ما هي الكيمياء؟ »تعريفها ومعناها

تأتي كلمة الكيمياء من متغير لاتيني ومن الجذور العربية chimica و chimia و alchemy ، وهي إشارة إلى الكيمياء ، والتي أصبحت فيما بعد الكيمياء الحديثة. بدأ يميز نفسه عن الخيمياء بالإشارة إلى تنوع مكونات وتركيب عنصر ما ، وتحديد خصائص عنصر واحد أو على مسألة والتحولات المحتملة التي تنشأ أو تخضع دون التسبب في أي تغيير أو تعديلات أو تعديلات عليه ، وهي مسألة مطابقة.

ما هي الكيمياء

جدول المحتويات

يقال أن الكيمياء هي العلم الذي يدرس بنية المادة وتكوينها وخصائصها ، فضلاً عن التغييرات التي تحدث أثناء التفاعلات الكيميائية وارتباطها بالطاقة. في تعريف آخر للكيمياء ، يشير إلى أنها مسؤولة بشكل أساسي عن المجموعات فوق الذرية ، مثل الجزيئات والغازات والمعادن والبلورات ، وتحليل خصائصها الإحصائية والتركيبات والتفاعلات والتحولات. بالإضافة إلى ذلك ، يشمل مفهوم الكيمياء تمييز خصائص المادة وتفاعلها على المستوى الجزيئي.

من ناحية أخرى ، يقول الكيميائي لينوس بولينج إن الكيمياء علم يحلل التركيب (أشكال وأنواع ترتيب الذرات) والمواد والتفاعلات والخصائص التي تحولها إلى مواد مختلفة فيما يتعلق بالوقت.

إجابة أخرى عن ماهية الكيمياء ، هي أنها من أهم العلوم عبر التاريخ ، وقد كشفت دراساتها عن اكتشافات في العديد من الموضوعات ، بعضها روائي ، والبعض الآخر ذو أهمية كبيرة مثل الأدوية ، وعلاج أمراض مختلفة.

يختص هذا العلم بدراسة ما يسمى بالتفاعلات الكيميائية ، أي النظام الذي يرتبط به عنصرين ، ويحدث تغيير في أحدهما. بهذه الطريقة ، يُسمح بإعطاء بعض العناصر الأساسية لبدء العلوم الأخرى مثل الهندسة وعلم الأحياء وعلم العقاقير والجيولوجيا وغيرها ؛ لتحليلك الخاص.

تطور تعريف الكيمياء بمرور الوقت ، حيث تمت إضافة اكتشافات جديدة إلى وظائف هذا العلم. كلمة الكيمياء ، في رأي العالم روبرت بويل ، في عام 1661 ، تشير إلى المنطقة التي حللت مبادئ الأجسام المختلطة.

في عام 1662 ، تم التعامل مع هذا المفهوم باعتباره الفن العلمي الذي تتعلم من خلاله حل الأجسام.

الكيمياء: أصل الكيمياء

يأتي مصطلح "الكيمياء" من كلمة "الكيمياء" ، وهو الاسم الذي أُطلق على مجموعة قديمة من الممارسات العلمية الأولية التي غطت عناصر مختلفة من العلوم الحالية ، بالإضافة إلى موضوعات أخرى مثل علم الفلك والتعدين والتصوف ، الفلسفة أو الطب.

تمارس الخيمياء منذ ما يقرب من 330 عامًا ، والتي بالإضافة إلى استكشاف صناعة الذهب ، حللت طبيعة الحركة ، وتكوين المياه ، والنمو ، والعلاقة الروحية بين الأجسام والأرواح ، وتشكيل الجثث وتحللها. في البداية ، كان الكيميائي يُدعى عادة "الكيميائي" ، وفيما بعد التجارة التي مارسها تسمى الكيمياء.

تاريخ الكيمياء

يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتطور الإنسان لأنه يغطي جميع تحولات العناصر والنظريات المقابلة.

وُلدت في القرن الثامن عشر من دراسات الكيمياء ، وهي تحظى بشعبية كبيرة بين العلماء في ذلك الوقت. يعتقد أن الأساسيات الأساسية للكيمياء قد جُمعت لأول مرة في كتاب العالم البريطاني "روبرت بويل" (الكيماني المتشكك ، 1661).

بدأ تاريخها حقًا بعد قرن من الزمان بدراسات الفرنسي أنطوان لافوازييه وأعماله حول الأكسجين وقانون حفظ الكتلة والاعتراض على نظرية اللاهوب كنظرية للاحتراق.

بداية المجال الكيميائي هي إدارة الحريق. هناك أدلة تعود إلى أكثر من 500000 عام ، تشير إلى أنه في وقت الإنسان المنتصب ، قدرت بعض القبائل هذا الإنجاز الذي لا يزال حتى اليوم أحد أهم التقنيات لتطور الإنسان. لأنها تنتج الضوء والحرارة في الليل وتساعدهم أيضًا على حماية أنفسهم من الحيوانات البرية. كما سمحت لهم بصنع طعامهم. كان يحتوي على عدد أقل من مسببات الأمراض وكان أسهل بكثير في الهضم. وبهذه الطريقة انخفض معدل الوفيات وتحسنت مستويات المعيشة العامة.

اعتقد الفيلسوف أرسطو أن المواد الكيميائية تتكون من أربعة عناصر: الهواء والأرض والنار والماء. كان يعتقد أن هناك حركة موازية أخرى ، وهي الذرات ، والتي أكدت أن العناصر تتكون من ذرات ، وهي جسيمات غير مرئية يمكن وصفها بأنها الحد الأدنى من وحدة المادة.

بعد فهم مبادئ الاحتراق ، جرت مناقشة أخرى ذات أهمية كبيرة حول الكيمياء. الحيوية والتمايز الأساسي بين الكيمياء العضوية وغير العضوية. تفترض هذه النظرية أن الكيمياء العضوية لا يمكن أن تنشأ إلا عن طريق الكائنات الحية من خلال تخصيص هذه الحقيقة لحيوية جوهرية في الحياة نفسها.

فروع الكيمياء

وهي مقسمة إلى سلسلة من الفروع الموضحة أدناه:

الكيمياء العضوية

في تعريف الكيمياء العضوية ، يشير إلى أنها دراسة المواد الكيميائية التي يتكون منها الكربون والهيدروجين ، حيث أن هذه هي الهياكل والمكونات الخلوية الحية ودراسة الكائنات الحية والوظائف الأساسية والحيوية مثل التنفس والغذاء و الطريقة التي تتكاثر بها ، وإحاطة الجزيئات الحيوية التي تشكلها مثل الهرمونات بطريقة طبيعية وصناعية ، والكربون هو العنصر المشترك بينها.

الكيمياء غير العضوية

تسمى الكيمياء غير العضوية حقيقة عدم وجود حياتها الخاصة أو عدم القدرة على الحصول على بعض المواد بطريقة طبيعية ، هذه الكيمياء تدير باستمرار إجراء دراسات حول التركيب والتركيب والتكامل وتنوع الموارد على هذه العناصر والأجسام أو مادة مثل كربونات الصوديوم أو حمض الكبريتيك ، تصنف هذه الكيمياء غير العضوية المحاليل الكيميائية اعتمادًا على الوظيفة التي يمتلكها كل منها ، وفقًا للأكسدة والأملاح المعدنية وغير المعدنية.

كيمياء تحليلية

من أجل فهم التركيبات المختلفة لكيمياء مادة أو جزيء أو عينة أو شيء ما ، فإن المعرفة التحليلية مطلوبة وهنا يأتي هذا الفرع من الكيمياء ، الكيمياء التحليلية. من بين الأساليب العلمية المختلفة التي يتم إنشاؤها في المختبر ، يتم تقسيمها إلى فرعين هما: الكيمياء التحليلية الكمية والكيمياء التحليلية النوعية.

الكيمياء الفيزيائية

عندما يتم تطبيق مجموعة متنوعة من الأساليب التي طبقتها الفيزياء على المشكلات المختلفة التي يطرحها الكيميائيون ، ودراسة الفيزياء ، وبنيتها ، وخصائص المادة ، والقوانين ، والتفاعلات ، والنظريات الكيميائية التي تحكمها ، ووصف الإجراءات تطبيق المصطلحات المادية لتكون قادرًا على فهم كيفية التنبؤ ، وبهذه الطريقة التحكم في الإجراءات المذكورة لاستخدامها لاحقًا ، ووصف أسس المبادئ النظرية والكمية.

الكيمياء الحيوية

يدرس هذا الفرع من الكيمياء الأساس الكيميائي للجزيئات والأنسجة ، أي أنه يدرس شكل التركيب الكيميائي للكائنات الحية المختلفة وخلاياها وكذلك المكونات والبروتينات والكربوهيدرات والدهون. والأحماض النووية ، من أجل معرفة كيفية تعاملها مع التغيرات المختلفة وردود أفعالها أثناء استقلابها للحصول على الطاقة ، والاقتران بين الكيمياء الجزيئية الحيوية والنظام الحيوي باعتباره تخصصًا يدمج هذه الدراسات.

البتروكيماويات

وهي تنتمي إلى مجال الصناعات التي تستخدم النفط والغاز الطبيعي كمواد خام لها. وهي مسؤولة عن دراسة المشتقات الكيميائية المختلفة ومنتجاتها التي تأتي من النفط والغاز ، واستخراج المواد مثل الوقود الأحفوري والميثان والبيوتان والبنزين والكيروسين والديزل والأسفلت والبلاستيك وغيرها. بالاستفادة الكاملة منها ، تحصل هذه الصناعات في منتجاتها المختلفة ، والتي بدورها تأخذ المعرفة وشكل الآلية المستخدمة لاستخراجها كأمر مسلم به.

ما هي الهندسة الكيميائية

إنه فرع من فروع الهندسة مسؤول عن تطوير ودراسة وتركيب وتشغيل وتصميم وتحسين كل تلك الأنظمة الصناعية التي تسبب تغيرات كيميائية وفيزيائية وكيميائية حيوية في المواد.

يركز على تصميم التقنيات والمواد الجديدة ، وهو أسلوب مهم في التطوير والبحث. وهو أيضًا رائد في المجال البيئي ، حيث يساعد في تصميم أنظمة وأنظمة صديقة للبيئة لإزالة التلوث من البيئة.

تعتمد الهندسة الكيميائية على العلوم الأساسية مثل الرياضيات (حساب التفاضل والتكامل ، والجبر الخطي أو أعلى ، والطرق العددية ، والمعادلات التفاضلية ، والرياضيات المتقدمة) ، وتشمل العلوم الأساسية الأخرى: الحركية الكيميائية ، والديناميكا الحرارية ، وظواهر النقل ، و التخصصات التطبيقية مثل تصميم المفاعلات وهندسة العمليات وتصميمات المعدات للأنظمة الكيميائية وآليات الفصل. بالإضافة إلى ذلك ، فقد قاموا شيئًا فشيئًا بدمج عناصر الدراسات البيئية وهندسة الأغذية والتكنولوجيا الحيوية وهندسة المواد.

أين تدرس الهندسة الكيميائية

إنها مهنة يتم فيها تطبيق المعرفة بالرياضيات والكيمياء والتخصصات الأساسية الأخرى ، التي تم الحصول عليها من خلال الدراسة والممارسة والخبرة ، بشكل حكيم لتطوير طرق اقتصادية لاستخدام الطاقة والمواد لصالح المجتمع.

في المكسيك ، على سبيل المثال ، يوجد عدد كبير من الجامعات في جميع أنحاء البلاد بها كلية كيمياء حيث يمكنك دراسة هذه المهنة ، ومن بين هذه المعاهد ما يلي:

• INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES.
• معهد تكنولوجيكو EL LLANO AGUASCALIENTES.
• جامعة AGUASCALIENT المستقلة.

يشارك المهندسون الكيميائيون في جميع الأنشطة المرتبطة بمعالجة المواد الخام (من أصل نباتي أو حيواني أو معدني) والغرض منها هو الحصول على منتجات ذات فائدة وقيمة كبيرة. لذلك ، يمكنهم تطوير أنشطتهم في:

• المنشآت الصناعية / الشركات المنتجة.
• شركات بناء المصانع والمعدات و / أو التجميع.
• مقدمو الخدمات الفنية (الصيانة ، الاستشارات ، مراقبة الجودة ، إلخ).
• الجهات الحكومية أو غير الحكومية للرقابة والاعتماد والمعايير.
• جامعات التعليم العالي.
• مراكز البحث والتطوير (صناعية / أكاديمية).

مفاهيم الكيمياء الأساسية

ما هي التفاعلات الكيميائية

التفاعل الكيميائي هو عملية ضبط الذرات وربطها ببعضها البعض عندما تتلامس مواد معينة. تختلف الصفات الكيميائية عن طريق تغيير تناسب الذرات في تلك المادة.

يمكن أيضًا تعريف ما هو تفاعل كيميائي من وجهتي نظر ، الأولى الماكروسكوبية التي تصورها على أنها "طريقة يتم من خلالها تكوين مادة أو العديد من المواد من مادة أخرى أو غيرها" والأخرى النانوية التي يُعرَّف بأنه "إعادة توزيع الأيونات والذرات ، وإنشاء هياكل أخرى (شبكات أو جزيئات)".

يسمى التصور الرمزي لكل تفاعل بالمعادلة الكيميائية.

تعتمد النتائج التي يتم الحصول عليها بدءًا من بعض أنواع الكواشف على الحالة التي ينشأ فيها التفاعل الكيميائي. ومع ذلك ، بعد دراسة دقيقة ، تبين أنه على الرغم من أن النتائج قد تتغير حسب الظروف ، تظل كميات معينة ثابتة في أي تفاعل. تتضمن هذه الأرقام الثابتة ، الكميات المحفوظة ، عدد كل نوع من الذرات الموجودة والكتلة الكلية والشحنة الكهربائية.

ما هي الرابطة الكيميائية

يُفهم على أنه خليط من الذرات والجزيئات لإنتاج مركبات كيميائية أكثر تعقيدًا وكبيرة تتمتع بالاستقرار. في هذا النظام ، تغير الجزيئات أو الذرات خواصها الكيميائية والفيزيائية ، مكونة عناصر كيميائية جديدة متجانسة (وليس مخاليط) ، لا يمكن فصلها من خلال الأنظمة الفيزيائية مثل التنجيد أو الترشيح.

إنها حقيقة أن الذرات التي تتكون منها المادة تميل إلى الاتحاد وتحقيق ظروف أكثر استقرارًا من وحدها ، من خلال تقنيات مختلفة تشارك أو توازن شحناتها الكهربائية الطبيعية. من المعروف أن البروتونات الموجودة في نواة كل جزيء لها شحنة موجبة والإلكترونات الموجودة في بيئتها لها شحنة سالبة ، بينما النيوترونات الموجودة في النواة ليس لها شحنة ولكنها توفر كتلة (وبالتالي الجاذبية).

تحدث الروابط الكيميائية في الطبيعة وهي جزء من كل من المواد غير العضوية وأشكال الحياة ، لأنه بدونها لن يكون من الممكن بناء البروتينات والأحماض الأمينية المعقدة التي تتكون منها أجسامنا

ما هي العناصر الكيميائية

العنصر الكيميائي عبارة عن مادة تتكون من جزيئات لها نفس عدد البروتونات في نواتها ، ويُعرف هذا الرقم بالرقم الذري للعنصر. لا يمكن تقسيم العناصر من خلال تفاعل كيميائي إلى عناصر أبسط. يتم تمثيلهم بالرموز.

لا يتحلل العنصر الكيميائي إلى مادة أبسط من خلال تفاعل كيميائي. لهذا السبب تتميز جزيئاتها بخصائص فيزيائية فريدة. على أي حال ، من المهم عدم خلط العناصر (التي تحتوي جزيئاتها على نفس عدد البروتونات في نواتها) مع مواد بسيطة (تحتوي ذراتها على نوع واحد فقط من الجزيئات).

يجب أن نتذكر أنه في مفهوم الكيمياء ، فإن التفاعل الكيميائي هو التغيرات الكيميائية أو الظواهر في أي آلية ديناميكية حرارية (تطور بعض المقادير بالنسبة لعملية الديناميكا الحرارية ، أي جزء من الكون المعزول لتحليله) حيث تحول ما لا يقل عن مادتين ، يتحول هيكلها وروابطها الذرية لإفساح المجال لولادة مواد جديدة ، تُعرف هذه النتيجة باسم المنتج.

ما هي الطاقة الكيميائية

عندما نتحدث عن الطاقة الكيميائية ، فإننا نشير إلى تلك التي تنشأ من خلال التفاعلات بين ذرات مركب واحد أو أكثر. بمعنى آخر ، إنها الطاقة الداخلية التي يمتلكها الجسم أو المادة ، اعتمادًا على أنواع الروابط التي تنشأ بين مكوناته الكيميائية وعلى عدد الطاقة التي يمكن إطلاقها من التفاعلات بينهما.

هذا النوع من الطاقة في الكيمياء هو أحد الطرق التي يتم بها الكشف عن الطاقة ، وهي في الواقع مرتبطة دائمًا بالمادة وتظهر عندما ينشأ تعديل معين فيها. يمكن أن يحدث هذا في وجود مصادر الحرارة ، أو أي مادة أخرى ، مما يؤدي إلى تبادل الجسيمات التي عادة ما تسبب الضوء والحرارة وشكل آخر من أشكال الطاقة من التفاعل.

وبهذه الطريقة ، فهي نمط من الطاقة الكامنة ، المتضمنة في المواد الكيميائية ، والتي بمجرد أن تعمل في تفاعل تتحول على الفور إلى شكل آخر من أشكال الطاقة القابلة للاستخدام. بهذه الطريقة ، على سبيل المثال ، يعمل البنزين وأنظمة احتراق الهيدروكربون الأحفوري الأخرى.

ماذا تدرس كيمياء الدم

ما يُعرف عمومًا باسم تحليل الدم هو في الحقيقة إجراء دراسة كيمياء الدم ، والتي تتكون من استخراج وطرد قليل من الدم ، حيث يتم إذابة مركبات مختلفة فيه مما يسهل معرفة كيفية القيام بذلك. هذه هي الحالة الصحية للفرد ، وفي حالة تحديد مرض ما ، يجب أن تكون قادرًا على تحديد العلاج الصحيح.

ثم يتعلق الأمر بالتعريف والقراءة الصحيحين لمستويات المركبات الكيميائية الموجودة في الدم. يمكن أن تكون دراسة هذه المكونات مفيدة للغاية ، لأن كميات المواد المختلفة يمكن أن تساعد في معرفة كيفية عمل أنظمة الجسم المختلفة.

يساعد اختبار الدم في المقام الأول في تقييم ثلاثة إلى ستة عناصر مثل اليوريا وحمض البوليك والجلوكوز والكوليسترول والدهون الثلاثية. ومع ذلك ، بناءً على مواصفات الطبيب الذي يشير إلى هذه الدراسة ، يمكن تمديدها حتى 32 عنصرًا.

ما هو الهجوم الكيميائي

إنه عمل يتم تنفيذه ضد دولة تمتلك أسلحة كيميائية أو تلك المعروفة شعبياً بالأسلحة النووية. هذه الأحداث في غاية الخطورة لأنها تترك عشرات القتلى وتحدث تأثيرا عالميا كبيرا حيث تجبر معظم المجتمع الدولي على التحرك.

يمكن تنفيذ هجمات كيماوية بغاز السارين أو غاز ثنائي الكلور ، على سبيل المثال الهجوم الذي وقع في مدينة دوما السورية في نيسان / أبريل 2018 أثناء حرب أهلية في البلاد.

علاوة على ذلك ، عُرف هجوم آخر من هذا القبيل في منطقة الغوطة السورية في آب / أغسطس 2013 بغاز السارين.

كيف تصنع صيغة كيميائية

الصيغ الكيميائية عبارة عن تمثيل مختصر للمواد ، وهي نوع من المفاتيح الكيميائية أو الترميز (يتم ترميزها من خلال العلامات التقليدية). كل نوع من المواد الموجودة له صيغته الخاصة ، أي أن الصيغة في حد ذاتها ستعمل على تمثيل مادة واحدة.

وهي تتكون من رموز كيميائية (أحرف) وأرقام (أرقام) تحدد فئة الجزيء الموجود في المادة وكميتها. على الرغم من أنه في بعض مجالات الكيمياء ، مثل ما يسمى بالكيمياء العضوية ، تظهر المركبات تكرارًا وظيفيًا وتركيبيًا معينًا ، مما يساعد على التعرف على شظايا الذرات كجذور (وحدة جزيئية ذات روابط حرة) أو مجموعات وظيفية (وحدات ذرية كاملة و مغلق).

يتم تمثيل هذه الصيغ وتسجيلها من خلال ما يسمى بالجدول الدوري للعناصر الكيميائية.

أمثلة على الظواهر الكيميائية

هناك عدد كبير من الظواهر الكيميائية ، وفيما يلي نذكر بعضًا منها:

• تفكك عقار في الماء.
• استخراج البترول.
• أكسدة المعدن.
• هضم الطعام.
• تخمير النبيذ في الخل.
• تحول الحليب إلى منفحة.
• تفاعل مادتين أو أكثر (مثل تفاعل الأكسجين والهيدروجين لتكوين H2O).

كيفية وصف الخصائص الكيميائية للمركب

تختلف خصائص المركبات عن خصائص العناصر التي تتكون منها. كل من المركبات لها اسم وصيغة مختلفة. توضح هذه الصيغة عدد جزيئات كل عنصر في المركب. على سبيل المثال: صيغة H2O (الماء) ، 2 في المنتصف تشير إلى أن كل جزيء من الماء يحتوي على ذرتين هيدروجين. يرمز O إلى الأكسجين ، إذا لم يكن لديه رقم ، فإنه يشير إلى أن كل جزيء ماء به ذرة أكسجين.

ما هي التسمية الكيميائية

تشير التسمية الكيميائية إلى القواعد واللوائح التي توجه تعيين (الاسم أو التعريف) للمواد الكيميائية.

في التسمية الكيميائية ، المركبات العضوية هي تلك التي تحتوي على الكربون ، وعادة ما ترتبط بالأكسجين والهيدروجين والكبريت والبورون والنيتروجين وبعض الهالوجينات.

يتم تحديد باقي المركبات كمركبات غير عضوية. تم تسمية هذه وفقًا للقواعد التي وضعتها IUPAC.