Keemia, ajaloo, harude, eeliste ja omaduste määratlus
Keemia, ajaloo, harude, eeliste ja omaduste määratlus: Kas aine koostise, struktuuri, omaduste ja muutuste uurimine.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Lahuse ja lahustuvuse määratlus keemias ja näited
Keemia mõistmine
Keemia, mis pärineb araabia keelest, nimelt al-keemia mis tähendab ainevahetust araabia teadlaste ilmuwani poolt Jabir bin Hayyan(700-778M).
Sõnast al-keemia eespool võib lühidalt järeldada, et keemia tähendab: teadust, mis uurib manipuleerimineTeooria, st aine muutmine teiseks materjaliks.
Täielikult on keemia loodusteaduse osa, mis uurib materjali selle kohta
struktuur ja loodusTeooria (aine), muutusTeooria (aine) ja energia kes osalevad aine või aine muutmises [tsb.]Keemia on a aine koostise, struktuuri, omaduste ja muutuste uurimine. See teadus on tihedalt seotud elemendi ja aatomi olemuse probleemidega, kuidas ühendi moodustumine, kuidas aatomid üksteisega seonduvad, milliseid materjale kasutatakse, kuidas saab reaktsioone elus kasutada inimlik.
Keemia hulka kuuluva arutelu laiuse tõttu siis eksperdid nimetavad keemiat nimeks “keskne teadus”Ehk teaduskeskus. Keemia on teaduse alus, mis suudab ühendada kõik loodusteadused, näiteks bioloogia, füüsika, geoloogia ja isegi astronoomia.
Epistemoloogiliselt keel keemia määratlus mis tuleneb araabiakeelsest sõnast "alkeemia" mis tähendab metallide ja mineraalide kullamise kunsti. Nii et see keemia on teadus, mis on välja töötatud Vana-Araabias juba ammu enne Euroopa tsivilisatsiooni arenemist.
Igapäevaelus seostatakse meid sageli keemiaga. Täpsemalt on meil olnud otsene kokkupuude nii looduslike kui ka tehiskemikaalidega.
Püüdke pöörata tähelepanu kõigile meie ümbritsevatele esemetele, näiteks erivärvilistele riietele, plastikuga erineva kujuga, erineva suurusega paber, tsement, väetis, vask, raud, rooste, bensiin ja ravimid. Kõik need objektid on toodetud keemilise reaktsiooni käigus, mis muidugi nõuab protsessi läbiviimiseks piisavaid keemilisi teadmisi.
Ekspertide sõnul on keemia sellel kaasaegsel ajastul väga oluline ja vajalik. Inimvajaduste rahuldamiseks ei eraldata teda kunagi igapäevastest tegevustest.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemiliste elementide perioodiline tabel: definitsioon, dokumendid, süsteemid ja pildid
Keemia ajalugu
Keemia juuri saab jälgida põlemise või tule fenomenist. Tuli on müstiline jõud, mis võib muuta ühe aine teiseks. Pärast seda, kui kuld avastati ja sellest sai väärismetall, olid paljud inimesed huvitatud meetodite leidmisest, mis muudaksid ained kullaks. Nii loodi prototeadus nimega Alkeemia.
Alkeemikud avastasid palju keemilisi protsesse, mis viisid kaasaegse keemia arenguni. Ajaloo jooksul arendasid juhtivad alkeemikud (eriti Abu Musa Jabir ibn Hayyan ja Paracelsus) alkeemiat filosoofiast ja müstikast eemale ning arendasid süsteemsemat ja teaduslikumat. Esimene alkeemik, keda peetakse alkeemia ja keemia ning alkeemia eristamiseks teaduslikku meetodit kohaldama, oli Robert Boyle (1627-1691).
1901. aastal loodud Nobeli keemiapreemia annab hea ülevaate viimase 100 aasta keemiatööstuse avastustest. 20. sajandi alguses hakkas aatomite ja subatoomide kvantmehaaniliste omaduste paljastamine selgitama keemiliste sidemete füüsikalisi omadusi. 20. sajandi keskel on keemia arenenud ja suudab mõista bioloogia aspekte, mis ulatuvad biokeemia valdkonda.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemiatehnoloogia protsessi juhtimise määratlus ning tüübid ja näited
Keemia areng
1) Umbes 3500 eKr harjutas Vana-Egiptus juba keemilisi reaktsioone (nt kuidas veini valmistada, laipu säilitada).
2) 4. sajandil eKr Kreeka filosoofid Demokritos ja Aristoteles püüdes mõista aine olemust.
- Vastavalt Demokritos = iga asi koosneb väikestest osakestest, mida nimetatakse aatom.
- Vastavalt Aristoteles = aine moodustub 4 tüüpi elementidest, nimelt: maa, vesi, õhk ja tulekahju.
3) Keskaeg (500–1600), mille pioneeriks olid araabia ja pärsia keemikud.
- Keemia on praktilisem. Toodetud mitmesuguseid aineid nagu alkohol, arseen, tsinkjodiidhape, väävelhape ja lämmastikhape.
- Keemia nimi sündis araabiakeelsest sõnast (al-kimiya = aine muutus) araabia teadlaste poolt Jabir ibn Hayyan (aastad 700-778).
4) 18. sajand, see mõiste ilmub Kaasaegne keemia. Pioneeriks olid Prantsuse keemikud Antoine Laurent Lavoisier (aastad 1743–1794), kellel õnnestus ettepanek teha massi säilitamise seadus.
5) 1803. aastal nimetas inglise keemik John Dalton (1766-1844) pakkusid esmakordselt välja aatomiteooria. Sellest ajast alates on keemia jätkuvalt kiiresti arenenud tänaseni.
Keemia haru
Selles teaduses uuritud valdkonnad on väga laiad, nii et eksperdid jagavad need viieks oluliseks keemiavaldkonnaks, nimelt:
-
Füüsikaline keemia
Keemiafüüsika määratlus on keemia teema, mida uuritakse olulisel määral makroskoopiline, aatom, subatoomiline keemilises süsteemis koos füüsika seaduste ja mõistetega kohaldada. Füüsikalise keemia harust õpitud asjad käsitlevad selliseid füüsika põhimõtteid ja kontseptsioone nagu liikumine, energia, jõud, aeg, termodünaamika, kvantkeemia, statistiline mehaanika, dünaamika ja tasakaal.
Füüsikalise keemia valdkond uurib keemiliste mõistete ja füüsikaliste mõistete suhet ning nende rakendusi. See valdkond hõlmab makro- ja mikrokeemiateooria väljatöötamist, energia arvutamist protsessis, aine füüsikaliste omaduste määramist, kahe ühendi eraldamist. Selles valdkonnas leiame palju energiaga seotud matemaatilisi võrrandeid ja arvutusi, mis kipuvad olema keerulised.
-
Analüütiline keemia
Analüütilise keemia valdkonna mõistmine on keemia haru, mis uurib, kuidas eraldada, tuvastada materjali moodustavad ainetüübid ja määrata kogus. Seetõttu jaguneb analüütiline keemia kaheks põhiosaks, nimelt kvalitatiivseks ja kvantitatiivseks analüüsiks. Analüütiline keemia hõlmab aine identifitseerimise, ainete rühmitamise ja analüüside jaoks uute ainete moodustamise protsesse. Keskkonnakeemia valdkond klassifitseeritakse tavaliselt ka analüütilise teaduse haru alla.
Analüütilise keemia valdkonnas uuritud analüüsimeetodid jagunevad kaheks, nimelt klassikalised meetodid ja instrumentaalsed meetodid. Klassikalisse meetodisse kuulub ainete eraldamine sadestamise, ekstraheerimise, destilleerimise teel ja ühendi kvalitatiivne mõõtmine värvi-, lõhna- või punktanalüüsi abil sulama.
Vahepeal hõlmab instrumentaalse meetodi analüüs analüüsi tehnikat, kasutades ainete valguse neeldumist, fluorestsentsi või juhtivust. Instrumentaalses meetodis sisalduvad ühendite eraldamise tehnikad on kromatograafia, elektroforees ja elektrivooluga fraktsioneerimine.
Analüütilise keemia valdkond keskendub uuringutele, et parandada eksperimentaalset disaini, keemilisi mõõtmisi ja uute tehnikate loomist keemilise oleku täpsemaks mõõtmiseks.
-
Orgaaniline keemia
Orgaanilise keemia valdkond on teadus, mis uurib orgaaniliste ühendite sünteesi ja omadusi. Üldiselt koosnevad need orgaanilised ühendid süsivesinikuühenditest ja nende derivaatidest. Sellel alal on oluline roll ühendite sünteesis, süsinikurühmade analüüsimisel ja teiste süsinikuaatomitega seotud uuringutes.
Orgaanilise keemia põhimaterjal on süsivesinikud, süsivesinike ühendite nomenklatuur. Seejärel saate kolledži üliõpilaste tasemel teavet orgaaniliste halogeeniühendite ja mõned süsivesinikud, mis on seotud teiste elementidega, näiteks hapnik, lämmastik, väävel, fosfor ja naatrium. Orgaanilise keemia alaste teadusuuringute hiljutised arengud viivad metallorgaaniliste ainete, sealhulgas lantaniidide ja siirdemetallide teemadele.
-
Anorgaaniline keemia
Üks keemiavaldkondadest, mis on meie elus väga kasulikud, on anorgaaniline keemia. Mis on anorgaaniline keemia? Anorgaaniline keemia on keemia haru, mis uurib anorgaaniliste ühendite, näiteks soolade, mineraalide, metallide ja metallorgaaniliste ühendite sünteesi ja omadusi.
Selles valdkonnas uuritakse ka kristallide moodustumist, anorgaaniliste ühendite eraldamist, töötlemist mineraalid, kattematerjalid, segude kasutamine kütustes ja sügavate värvide moodustumine ühend. Anorgaanilise keemia valdkond on selle laia kasutusvõimaluste tõttu sageli vajalik tööstusharudes, näiteks värvitööstuses, klaasi- ja klaasitööstuses, tekstiilitööstuses, plasti ja paljudes teistes tööstusharudes.
-
Biokeemia
Biokeemia mõistmine on keemia haru, mis uurib elusolendite kehas toimuvaid keemilisi protsesse ja analüüsib nendes reaktsioonides osalevaid ühendeid. See valdkond on seotud rakukeemia komponentide, ravimite tootmise, geeniuuringute, ensüümide, inimkehas toimuvate reaktsioonide seeria uurimine ning keemiat ja bioloogia.
Biokeemia uurib konkreetselt makromolekulide, näiteks süsivesikute, nukleiinhapete, valkude ja rasvade struktuuri, funktsiooni ja bioloogilisi koostoimeid. Mõnikord toimuvad reaktsioonid ioonsel tasemel, hõlmates anorgaanilisi ühendeid, nagu vesi, O2, väävel ja anorgaanilised mineraalained.
Biokeemia on teema, mis on tihedalt seotud botaanika, meditsiini ja isegi molekulaarbioloogiaga eriti rakkude uurimisel. Biokeemia valdkonna hiljutiste uuringute keskmes on uurida, kuidas molekul võib kiirendada elusolendite keemilisi protsesse.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Segud: määratlus, omadused, tüübid ja näited keemias
Keemia eelised
Keemia on olulisel kohal ja seda vajavad teised teadusvaldkonnad. Mõningaid eeliseid, mis tegelikult on keemia hüved inimelus, ei realiseerita. Järgnevalt on toodud mõned keemia eelised inimelus, mida ei saa teiste teadustega asendada.
-
Keemia meditsiinis
Keemia esimene kasu inimelus on meditsiini valdkonnas. Haiguse all kannatavate patsientide ravimiseks kasutatakse ravimeid, mis põhinevad keemia valdkonnas läbi viidud efektiivsete materjalide keemiliste protsesside ja reaktsioonide uuringute tulemused apteek.
-
Keemia põllumajanduses
Võib-olla olete segaduses, milline on keemia ja põllumajanduse suhe, siis mis kasu on keemia põllumajandusele? Noh, kas mullaviljakuse taastamiseks pole vaja lisada väetist, samal ajal kui kahjuritest saab pestitsiidide lisamisega jagu. Väetiste ja pestitsiidide kasutamise eeliseid ja ohte tuleb mõista nii, et nende kasutamisel ei oleks vigu. Tuleb meeles pidada, et väetised ja pestitsiidid on keemia "tooted".
-
Keemia geoloogias
See valdkond on seotud kivimi (mineraalide) uurimisega ning gaasi ja nafta kaevandamisega. Mineraalide moodustavate elementide määramise protsess ja uurimise esialgne etapp, kasutades keemia aluseid. Keemia eelised selles valdkonnas aitavad mõista ja mõista teadlaste tulemusi kivimite või looduslike "objektide" kohta.
-
Keemia bioloogias
See valdkond on spetsialiseerunud elusolendite (loomade ja taimede) uurimisele. Elusolendites toimuvate keemiliste protsesside hulka kuuluvad toidu seedimine, hingamine, ainevahetus, käärimine, fotosüntees ja teised. Selle uurimiseks on vaja teadmisi olemasolevate ühendite, näiteks süsivesikute, valkude, vitamiinide, ensüümide, rasvade, nukleiinhapete jt struktuuri ja omaduste kohta. Kuigi üldiselt on see valdkond tihedamalt seotud bioteadustega, kuid ka keemia eelised on selles bioloogilises valdkonnas enam-vähem mõjutatud.
-
Keemia õiguses
Kas olete segaduses selle kohta, mis on õigusvaldkonnas keemias? Õigusalal pole keemias otsest seost, kuid keemia eelised aastal Seda õigusvaldkonda saab tunda kriminaaltõendite uurimise seadmete kontrollimisel (kriminoloogia). Kahtlusaluse kehaosi saab uurida tema DNA struktuuri uurides, sest iga inimese DNA struktuur on erinev. See eksam hõlmab keemiateadust.
-
Keemia masinates
Keemia eelised võivad olla seotud ka masina valdkonnaga, nimelt masinate valmistamiseks sobivate metallide omaduste ja koostise uurimisega, kütuste ja mootoriõlide omaduste, koostise uurimisega
-
Keemia tsiviilehituses
Selles valdkonnas kasutatakse materjale: tsement, puit, värv, naelad, raud, paralon (PVC toru), liim ja nii edasi. Kõik need materjalid on toodetud keemial põhinevate uuringute kaudu. Keemia eelis on sel juhul see, et saab kindlaks teha nende ehitusmaterjalide eelised ja puudused, et minimeerida õnnetusi tulevikus.
Nähes nii palju seoseid keemia ja inimelu muude valdkondade vahel, on selge, et keemia eelised mängivad inimese elus olulist rolli. Selle olemasolu tasakaalustab inimese elu, et olla kooskõlas elukvaliteedi parandamisega maa peal.
-
Keemia juures Keskkond
Keskkonnakeemia on uurimine, kuidas kemikaalid looduskeskkonnaga suhtlevad. Keskkonnakeemia on valdkondadevaheline valdkond, mis hõlmab analüütilist keemiat ja keskkonnateaduse mõistmist. Selle valdkonna asjatundjad peavad kõigepealt mõistma keemiat ja keemilisi reaktsioone, mis toimuvad looduslikes protsessides vees ja õhus.
Vee kvaliteet on keskkonnakeemia oluline valdkond. “Puhast” vett ei ilmunud universumis kunagi. Selles sisalduvad alati mõned mineraalid või muud ühendid. Vee kvaliteeti testitakse jõgedel, järvedel ja merevees selliste omaduste abil nagu hapnikusisaldus, happesus, hägususe tase, hõljuv sete ja pH.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemiliste muutuste mõiste
Keemilised omadused
Keemiline omadus on omadus, mille mõõtmiseks on vajalik keemiline muutus.
Aine omadused, millel on kalduvus läbi viia keemilisi reaktsioone, sealhulgas:
- Piirangud
- Ioniseerimisjõud
- Reaktsioonivõime
- Lahustuvus
- Kallutatus / ei saa mädaneda
Aine keemiliste omaduste teine näide on see, et see võib roostetada, põletada jne. Keemilised omadused, muu hulgas
- Reaktsioon naatriummetalliga
Alkoholid võivad reageerida metallilise Na-ga, moodustades alkoksiidid ja vesinikgaasi.
- Oksüdatsioonireaktsioon
Mõõdukate oksüdeerivate ainete (K2Kr2O7) happelises keskkonnas saab kasutada primaarsete, sekundaarsete ja tertsiaarsete alkoholide tuvastamiseks.
- Primaarsed alkoholid oksüdeeritakse, moodustades aldehüüdid, ja neid saab edasi oksüdeerida, moodustades karboksülaadid.
- Sekundaarsed alkoholid oksüdeeritakse ketoonideks
- Tertsiaarne alkohol ei oksüdeeru
- Reaktsioon vesinikhalogeniidiga
Kui alkohol pannakse reageerima vesinikhalogeniidiga, moodustades reaktsioonil haloalkaan ja vesi:
R - OH + HX R - X + H2O
- Esterdamisreaktsioon
Karboksüülhapetega alkoholid annavad estreid.
R - OH + R - COOH R - COOR ’+ H2O
Estrikarboksüülhappe alkohol
- Alkoholi dehüdratsioonireaktsioon
Alkoholi kuumutamisel tugeva happega moodustub alkeen ja vesi.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Keemiline sidepaber: määratlus, tüübid ja tervikpildid
Keemia ja muude teaduste suhe
- Keemiat nimetatakse ka keskteaduseks, kuna sellel on teiste teaduste hulgas väga oluline roll. Pole ühtegi loodusteadust, mis ei sõltuks keemiast. Meditsiini, farmaatsia, geoloogia, põllumajanduse areng võib käia käsikäes keemia edusammudega
- Meditsiini ja farmaatsia valdkond. Keemia on vajalik erinevate juhtumite ületamiseks, näiteks laboratoorsed uuringud, dialüüsiseadmete tootmine, luude, hammaste asendamiseks sünteetiliste materjalide tootmine ja ravimite valmistamine.
- Geoloogia. Keemia on vajalik kivimite ja mineraalide aine tüübi ja koostise uurimiseks.
- Põllumajandus. Keemiat kasutatakse toiduainete tootmise suurendamiseks mitmesuguste väetiste ja pestitsiidide tootmiseks.
- Tööstus. Keemia mängib rolli, näiteks sünteetiliste kiudude, raioni ja nailoni valmistamisel, puuvilla, villa ja loodusliku siidi asendamisel, mille tootmine on üha ebapiisav.
- Isegi keemia aitab lahendada sotsiaalseid probleeme, näiteks majanduslikke, õiguslikke, kunsti- ja keskkonnaprobleeme. Näiteks: raha kui majanduse vahetusmeede, isegi materjalid ja tootmisprotsessid vajavad keemiat. Keemia nõuab aga ka muid teadusi, näiteks matemaatikat, füüsikat ja bioloogiat. Matemaatikat on vaja keemia osade mõistmiseks, näiteks: keemilised arvutused, reaktsioonikiirused, termokeemia ja teised.
- Füüsikat on vaja, et uurida muu hulgas termodünaamikat, ainemuutusi, ainete füüsikalisi omadusi jt.
- Bioloogia on biokeemiaga tihedalt seotud. Keemia seos teiste teadustega on sünnitanud keemias mitmeid harusid, näiteks: biokeemia (bioloogia ja keemia), keemia füüsika (keemia ja füüsika), termokeemia (termodünaamika ja keemia), elektrokeemia (elektroonika ja keemia) ja tuumakeemia (keemia ja tuuma). Keemiat arendatakse laborites tehtud katsete (eksperimentide) põhjal, samuti matemaatiliste mõistete rakendamise kaudu, nii et keemia alles areneb. Näide: keemia abil lahendatud või lahendatud inimese probleem. Olemasolevate põhiliste keemiateadmistega mõistame erinevaid loodusnähtusi, millega igapäevases elus kokku puutume, ja suudame lahendada meie ees olevad probleemid. Näide: alternatiivsete kütuste ja energia otsimine, keskkonnareostuse ületamine meile, puhta veega varustamine, jäätmete töötlemine, keskkonnasõbralike kütuste kasutamine ja teised muud.
Keemiat nimetatakse ka keskseks teaduseks selle väga olulise rolli tõttu teiste teaduste seas. Pole ühtegi loodusteaduse valdkonda, mis ei sõltuks keemiast. Arengud meditsiini, farmaatsia, geoloogia, põllumajanduse jms valdkonnas ei oleks toimunud ilma teaduse edusammudeta. Ka ei tugine peaaegu ükski tööstus keemilistele protsessidele. Samamoodi toimib hariduse maailmas alus keemiana. Bioloogiatundides. Geoloogia ja füüsika leiavad keemiaga seotud teemasid.
Väetiste, pestitsiidide ja säilitusainete leiutamine on toonud põllumajanduses märkimisväärseid edusamme. Orgaanilise keemia areng on toonud kaasa edusamme farmaatsia valdkonnas, näiteks uute ravimite sünteesis. Molekulaarse struktuuri määramise meetodite edusammud on soodustanud bioloogia ja meditsiini arengut. Keemilise analüüsi valdkonnas tehtud edusammud on viinud edusammudeni meditsiini, geokeemia, keskkonnateaduse ja tööstuse erinevates valdkondades. Keemia on keemia mõiste rakendus.