kemi

Kemi

2022

Vi forklarer, hvad kemi er, dens historie, grene og anvendelser. Også principperne for moderne kemi og dens relation til fysik.

Kemi forklarer både konstanter og ændringer i stof.

Hvad er kemi?

Kemi er videnskaben, der studerer sammensætning, struktur Y ejendomme af stof, herunder dets forhold til Energi og også ændringer der kan opstå i den gennem opkaldene reaktioner. Det er videnskaben, der studerer stoffer og de partikler, der udgør dem, samt de forskellige dynamikker, der kan opstå mellem dem.

Kemi er en af ​​de helt store Videnskaber moderne, hvis udseende revolutionerede verden for altid. Denne videnskab har tilbudt funktionelle og testbare forklaringer på den komplekse opførsel af kendte materialer, der er i stand til at forklare både deres varighed og deres ændringer.

Til gengæld er kemisk viden til stede i hverdagen, i det omfang vi bruger naturlige stoffer og skaber kunstige. Processer som madlavning, gæring, metallurgi, skabelsen af ​​smarte materialer og endda mange af de processer, der finder sted i vores kroppe, kan forklares gennem et kemisk perspektiv (eller biokemi).

På den anden side tillod kemiens domæne fremkomsten af industri: transformation af materialer efter menneskets vilje for at skabe nyttige genstande (eller de materialer, der er nødvendige for at fremstille dem). I denne forstand er det en af ​​de videnskaber, der har haft størst indflydelse i verden og i historie af menneskelighed.

Kemiens historie

I en streng forstand begyndte kemiens historie i forhistorie når human Han blev interesseret i materialer, fremstilling, madlavning og bagning. Dens forbindelse med menneskehedens teknologiske fremskridt er utvivlsomt.

Ordet kemi kommer fra latin ars chimia ("Alkymistisk kunst"), igen afledt af det arabiske udtryk alkymi, hvormed den pseudovidenskabelige praksis for de søgende af de vises sten blev navngivet omkring år 330, hvormed de kunne omvende de at føre og andre metaller i guld, for at give udødelighed eller alvidenhed.

De første alkymister var islamiske videnskabsmænd, der, da Vesten kastede sig ud i fanatisme religiøse kristne dyrkede de elementernes og materialernes visdom, forstået som et sæt af kroppe og ånder, der vha. teknikker korrekt kan manipuleres eller transformeres.

Disse mystiske karakterer plejede at blive kaldt "kemikalier" (fra alkymistisk). Men fra 1661, med udgivelsen af ​​"Den skeptiske kemiker" fra den irske videnskabsmand Robert Boyle (1627-1691) kom udtrykket til at have en mindre esoterisk (åndelig) betydning og mere knyttet til videnskab.

På den anden side har definitionen af ​​kemi varieret enormt over tid. Især fordi hans felt er vokset og udviklet sig enormt, hvilket har forladt denne disciplin.

Omkring 1662 definerede den schweiziske videnskabsmand Christopher Glaser (1615-1670) kemi som den videnskabelige kunst at opløse kroppe af forskellige materialer, fordi tyskeren Georg Stahl (1659-1734) i 1730 kaldte det kunsten at forstå dynamikken i blandinger.

Det var først i 1837, at den franske kemiker Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) definerede det som den videnskab, der beskæftiger sig med intermolekylære kræfter. I stedet forstår vi det i dag som studiet af stof og dets ændringer, efter definitionen af ​​den berømte Hongkong-kemiker Raymond Chang (1939-2017).

Kemi som videnskab kom dog til i 1700-tallet, da den første videnskabelige forsøg verificerbar med sagen fandt sted i Europa moderne, især efter 1983-nomineringen af Atomteori af John Dalton.

Siden da har kemi udløst adskillige opdagelser og revolutioner. Derudover har det haft en vigtig indflydelse på videnskaber og lignende discipliner, som f.eks biologi, det fysisk og teknik.

Det Forenede Nationer erklærede, at 2011 ville være det internationale år for kemi, i erkendelse af den enorme videnskabelige bane, som er tilbagelagt og den ubestridelige indflydelse, som denne disciplin har på vores liv.

Grene af kemi

Biokemi giver os mulighed for at forstå de reaktioner, der opstår i celler.

Kemi omfatter en lang række grene, da dens fagområde er tæt på forskellige videnskaber og discipliner. Blandt disse grene er:

  • Det uorganisk kemi. Dedikeret til undersøgelsen af ​​sagen, der ikke hovedsageligt udgør levende væsner heller ikke til dets stoffer, men er passende til livløse former for stof. Den adskiller sig fra organisk kemi ved, at den ikke er fokuseret på evt element i særdeleshed (ligesom organisk kemi på kulstof).
  • Organisk kemi. Også kaldet livskemi, det er en gren af ​​kemi, der fokuserer på forbindelser der kredser om kulstof og brint, og det er for det meste dem, der tillader livets sammensætning.
  • Det biokemi. Tager et skridt mod biologi, er biokemi kemien i levende væseners kroppe, interesseret i de energiprocesser, der holder dem i live, i de reaktioner, der opstår på en velordnet måde i deres celler, og andre vidensområder, der giver os mulighed for at forstå, hvordan vores kroppe er fysisk lavet.
  • Fysikokemi. Også kaldet fysisk kemi, det studerer de fysiske baser, der opretholder alle slags kemiske processer, især med hensyn til energi, såsom området for elektrokemi, termodynamik kemi og andre sektorer af fysik (eller kemi, som du ser det).
  • Industriel kemi. Også kaldet anvendt kemi, det tager den teoretiske viden om kemi og anvender den til opløsning af problemer af hverdagen. Det går hånd i hånd med kemiteknik, da det er interesseret i økonomisk produktion af kemiske reagenser, i nye materialer og i øjeblikket i måder at drive industriel aktivitet på uden at påvirke miljø.
  • Det analytisk kemi. Dets grundlæggende formål er at påvise og kvantificere de kemiske grundstoffer, der er til stede i et givet stof, dvs. metoder og måder at kontrollere, hvad tingene er lavet af og i hvilken procentdel.
  • Astrokemi. Han trækker sig tilbage fra hverdagens verden for at interessere sig for stjerner og dens sammensætning går hånd i hånd med astrofysik. Det er en af ​​de mest specialiserede grene af denne enorme videnskab.

Betydningen af ​​kemi

Kemi er til stede i langt de fleste industrielle processer, såvel som i meget dagligdags aspekter af vores liv. Takket være det har vi udviklet komplekse materialer tilpasset vores forskellige behov gennem historien.

Fra legeringer metaller, til farmakologiske forbindelser eller brændstoffer for at booste vores transportmidler, viden om de kemiske reaktioner det har været grundlæggende. Faktisk har vi takket være kemi ændret verden omkring os, på godt og ondt.

På den anden side vil kemi formentlig give os viden til at reparere de skader, der er forårsaget af økosystem gennem vores historie.

Kemi applikationer

Kemi tillader fremstilling af flere materialer såsom syntetiske fibre.

Kemi er et af de områder af menneskelig viden, der har de største anvendelser på mange områder af livet. Nogle af dem er:

  • At få energi. Takket være håndtering af kemiske stoffer som brændstoffer og kulbrinter, eller endda til manipulation af atomkerner af tunge grundstoffer, er det muligt at generere kalorie energi som igen tjener til at generere elektrisk strøm . Dette er, hvad der sker i termoelektriske eller termonukleare kraftværker.
  • Fremstilling af avancerede materialer. Takket være kemi er der i dag syntetiske fibre, smarte materialer og andre elementer, der tillader fremstilling af nye typer beklædningsgenstande, bedre værktøjer og nye applikationer til at forbedre menneskelivet.
  • Farmakologi. Hånd i hånd med biokemi og medicin tillader kemi kombinationen af ​​forbindelser at producere medicin og behandlinger, der forlænger menneskets liv og også forbedrer dets kvalitet.
  • Forbedring af landbruget. Gennem forståelse af kemien i jord, i dag kan vi fremstille tilsætningsstoffer, gødning og andre stoffer, hvis korrekte anvendelse gør dårlig jord til jord ideel til plantning, gør det muligt at bekæmpe sult og fattigdom.
  • Sanitet og dekontaminering. Ved at forstå egenskaberne af astringerende stoffer, affedtningsmidler og andre former for lokal handling, kan vi producere desinfektions- og rengøringsmidler for at leve et sundere liv, og også give et middel mod den økologiske skade, som vores egne industrier forårsager på økosystem.

Principper for moderne kemi

Moderne kemi er styret af det såkaldte kvanteprincip, resultatet af atomteorien, der betragter stof fra forskellige niveauer af kompleksitet, såsom:

  • Stof. hvad end jeg har masse, bind og er sammensat af partikler. Det kan være sammensat af rene stoffer eller blandinger.
  • Kemiske forbindelser. Kemiske stoffer, der består af mere end et kemisk grundstof eller atomtype, hvilket ikke betyder, at de er blandinger, men derimod at de er stoffer, hvis ramme af partikler gentager kombinationer af de samme forskellige grundstoffer.
  • Molekyler. Foreninger af to eller flere atomer, i en minimumsenhed udstyret med unik funktionalitet og egenskaber, resultatet af karakteristika, placering og overflod af de elementer, der udgør dem. En kemisk forbindelse kan reduceres til dens minimumsmolekyler, men hvis disse er "brudt", vil der ikke være flere forbindelser, og vi vil kun have atomer, det vil sige minimumsstykkerne, der udgør den.
  • Atomer. Minimale, umærkelige partikler, udstyret med vægt, volumen, stabilitet og elektrisk ladningDe er de mursten, som materien fremstilles med. Der er et begrænset antal atomer, hver type svarer til et kemisk grundstof, der er påtænkt i det periodiske system af grundstoffer.
  • Subatomære partikler. Partikler, der udgør atomerne og giver dem deres egenskaber. Der kendes tre typer: elektroner (negativt ladet), neutroner (ingen belastning) og protoner (positivt ladet). De førstnævnte kredser om atomets kerne som en sky, mens de to sidstnævnte udgør selve kernen og er igen sammensat af endnu mindre og flygtige underpartikler, kaldet kvarker.

Kemi og fysik

Kemi griber ikke ind i tilstandsændringer, men fysik.

Kemi og fysik er søsterdiscipliner, men de overvejer det virkelighed fra forskellige synsvinkler. Kemi er videnskaben om stof, om reaktioner og deres sammensætning. I stedet er fysik videnskaben om de kræfter, der styrer den virkelige verden, og som i høj grad bestemmer tilstand (ikke sammensætningen) af stof.

Denne forskel i perspektiver kan forstås, hvis vi tænker på materiens tilstande: den Vand Det er sammensat af to kemiske elementer, der udgør dets molekyler: brint og oxygen (H2O). Dette vil forblive tilfældet, når vandet er i flydende tilstand, når den er frosset til fast tilstand og når det koger ned til damp.

I hver af dets fysiske tilstande har stoffet meget forskellige indre energiniveauer som følge af partiklernes vibrationer i forskellige tilstande. Der er en fysisk forandring, men ikke en kemisk forandringDa is og damp, som i eksemplet med vand, stadig har de samme kemiske elementer.

I stedet, ved at fremme en kemisk reaktion af vand med en metal opnås oxidMed andre ord ændres den kemiske sammensætning af begge stoffer, og der opnås en ny (metaloxid), uden at vandet holder op med at være flydende og jernet holder op med at være fast, altså uden at ændre stoffets fysiske tilstand.

!-- GDPR -->