kemi

Kemi

2022

Vi förklarar vad kemi är, dess historia, grenar och tillämpningar. Även principerna för modern kemi och dess relation till fysik.

Kemi förklarar både konstanter och förändringar i materia.

Vad är kemi?

Kemi är vetenskapen som studerar sammansättning, strukturera Y egenskaper av materia, inklusive dess förhållande till Energi och även den ändringar som kan uppstå i den genom samtalen reaktioner. Det är vetenskapen som studerar ämnen och partiklarna som utgör dem, såväl som den olika dynamik som kan uppstå mellan dem.

Kemi är en av de stora Vetenskaper samtida, vars utseende revolutionerade världen för alltid. Denna vetenskap har erbjudit funktionella och testbara förklaringar för det komplexa beteendet hos kända material, som kan förklara både deras beständighet och deras förändringar.

Däremot finns kemisk kunskap i vardagen, så till vida att vi använder naturliga ämnen och skapar konstgjorda. Processer som matlagning, jäsning, metallurgi, skapandet av smarta material och till och med många av de processer som äger rum i våra kroppar, kan förklaras genom ett kemiskt perspektiv (eller biokemi).

Å andra sidan tillät kemins domän uppkomsten av industri: omvandlingen av material efter människans vilja för att skapa användbara föremål (eller de material som krävs för att göra dem). I denna mening är det en av de vetenskaper som har haft störst genomslag i världen och i historia av mänskligheten.

kemins historia

I strikt mening började kemins historia i förhistoria när mänsklig Han blev intresserad av material, tillverkning, matlagning och bakning. Dess koppling till mänsklighetens tekniska framsteg är obestridlig.

Ordet kemi kommer från latin ars chimia ("Alkemisk konst"), i sin tur härledd från den arabiska termen alkemi, med vilken den pseudovetenskapliga praktiken av de som söker de vises sten döptes omkring år 330, med vilken de kunde omvända de leda och andra metaller i guld, för att ge odödlighet eller allvetande.

De första alkemisterna var islamiska vetenskapsmän som, när västvärlden kastade sig in i fanatism religiösa kristna, odlade de elementens och materialens visdom, förstått som en uppsättning kroppar och andar som använder tekniker korrekt kan manipuleras eller transformeras.

Dessa mystiska karaktärer brukade kallas "kemikalier" (från alkemi). Men från och med 1661, med publiceringen av "Den skeptiske kemisten" från den irländska vetenskapsmannen Robert Boyle (1627-1691) kom termen att få en mindre esoterisk (andlig) betydelse och mer kopplad till vetenskap.

Å andra sidan har definitionen av kemi varierat enormt över tid. Särskilt för att hans område har vuxit och utvecklats enormt, vilket ger upphov till denna disciplin.

Omkring 1662 definierade den schweiziske vetenskapsmannen Christopher Glaser (1615-1670) kemi som den vetenskapliga konsten att lösa upp kroppar av olika material, eftersom tysken Georg Stahl (1659-1734) 1730 kallade det konsten att förstå dynamiken i blandningar.

Det var inte förrän 1837 som den franske kemisten Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) definierade det som den vetenskap som sysslar med intermolekylära krafter. Istället förstår vi det idag som studiet av materia och dess förändringar, enligt definitionen av den berömde Hongkong-kemisten Raymond Chang (1939-2017).

Kemi som vetenskap kom dock till på 1700-talet, då den första vetenskapliga experiment verifierbar med materia ägde rum i Europa modern, särskilt efter 1983 års nominering av Atomteori av John Dalton.

Sedan dess har kemin utlöst många upptäckter och revolutioner. Dessutom har det haft en viktig inverkan på vetenskaper och liknande discipliner, som t.ex biologi, den fysisk och ingenjörskonst.

De Förenta nationerna förklarade att 2011 skulle bli det internationella året för kemi, som ett erkännande av den enorma vetenskapliga bana som färdats och den obestridliga inverkan som denna disciplin har på vår liv.

Grenar av kemin

Biokemi låter oss förstå de reaktioner som sker i celler.

Kemi omfattar ett stort antal grenar, eftersom dess studieområde ligger nära olika vetenskaper och discipliner. Bland dessa grenar finns:

  • De oorganisk kemi. Tillägnad studien av saken som inte huvudsakligen utgör levande varelser inte heller till dess ämnen, utan är lämplig för livlösa former av materia. Det skiljer sig från organisk kemi genom att det inte är fokuserat på någon element i synnerhet (liksom organisk kemi på kol).
  • Organisk kemi. Kallas även livskemi, det är en gren av kemi som fokuserar på föreningar som kretsar kring kol och väte, och som mest är de som tillåter livets sammansättning.
  • De biokemi. För att ta ett steg mot biologi, är biokemi kemin i levande varelsers kroppar, intresserad av de energiprocesser som håller dem vid liv, av de reaktioner som sker på ett ordnat sätt i deras celler, och andra kunskapsområden som gör att vi kan förstå hur våra kroppar är fysiskt gjorda.
  • Fysikokemi. Även kallad fysikalisk kemi, den studerar de fysikaliska baserna som upprätthåller alla typer av kemiska processer, särskilt när det gäller energi, såsom området för elektrokemi, termodynamik kemi och andra fysiksektorer (eller kemi, som du ser det).
  • Industriell kemi. Kallas även tillämpad kemi, det tar den teoretiska kunskapen om kemi och tillämpar den på upplösningen av problem av vardagen. Det går hand i hand med kemiteknik eftersom det är intresserad av ekonomisk produktion av kemiska reagenser, av nya material och för närvarande av sätten att bedriva industriell verksamhet utan att påverka miljö.
  • De analytisk kemi. Dess grundläggande syfte är att detektera och kvantifiera de kemiska grundämnen som finns i ett givet ämne, det vill säga att hitta metoder och sätt att kontrollera vad saker är gjorda av och i vilken procentandel.
  • Astrokemi. Han drar sig tillbaka från vardagen för att intressera sig stjärnor och dess sammansättning går hand i hand med astrofysik. Det är en av de mest specialiserade grenarna av denna enorma vetenskap.

Kemins betydelse

Kemi är närvarande i de allra flesta industriella processer, såväl som i mycket vardagliga aspekter av våra liv. Tack vare det har vi utvecklat komplexa material anpassade till våra olika behov genom historien.

Från legeringar metaller, till farmakologiska föreningar eller bränslen för att stärka våra transportmedel, kunskap om de kemiska reaktioner det har varit grundläggande. Faktum är att tack vare kemin har vi förändrat världen omkring oss, på gott och ont.

Å andra sidan kommer kemin sannolikt att ge oss kunskapen att reparera de skador som orsakats av ekosystem genom hela vår historia.

Kemitillämpningar

Kemi tillåter tillverkning av flera material såsom syntetiska fibrer.

Kemi är ett av de mänskliga kunskapsområdena som har de största tillämpningarna inom många områden av livet. Några av dem är:

  • Att få energi. Tack vare hanteringen av kemiska ämnen som bränslen och kolväten, eller till och med till manipulation av atomkärnor av tunga element, är det möjligt att generera kalorienergi som i sin tur tjänar till att generera elkraft . Detta är vad som händer i termoelektriska eller termonukleära kraftverk.
  • Tillverkning av avancerade material. Tack vare kemin finns det idag syntetiska fibrer, smarta material och andra element som möjliggör tillverkning av nya typer av plagg, bättre verktyg och nya applikationer för att förbättra människors liv.
  • Farmakologi. Hand i hand med biokemi och medicin, tillåter kemi kombinationen av föreningar för att producera läkemedel och behandlingar som förlänger människors liv och även förbättrar dess kvalitet.
  • Förbättringen av jordbruket. Genom att förstå kemin i jordar, idag kan vi tillverka tillsatser, gödningsmedel och andra ämnen vars korrekta användning gör dålig jord till jordar idealisk för plantering, gör det möjligt att bekämpa hunger och fattigdom.
  • Sanering och dekontaminering. Genom att förstå egenskaperna hos sammandragande ämnen, avfettningsmedel och andra typer av lokala åtgärder kan vi producera desinfektionsmedel och rengöringsmedel för att leva ett hälsosammare liv, och även ge ett botemedel mot de ekologiska skador som vår egen industri orsakar ekosystem.

Principer för modern kemi

Modern kemi styrs av den så kallade kvantprincipen, resultatet av atomteorin som betraktar materia från olika nivåer av komplexitet, såsom:

  • Materia. Vad jag än har massa, volym och består av partiklar. Den kan bestå av ren substans eller blandningar.
  • Kemiska föreningar. Kemiska ämnen som består av mer än ett kemiskt element eller typ av atom, vilket inte betyder att de är blandningar, utan snarare att de är ämnen vars ramverk av partiklar upprepar kombinationer av samma olika grundämnen.
  • Molekyler. Unioner av två eller flera atomer, i en minsta enhet utrustad med unik funktionalitet och egenskaper, resultatet av egenskaperna, placeringen och överflöd av de element som utgör dem. En kemisk förening kan reduceras till sina minimala molekyler, men om dessa är "trasiga" kommer det inte att finnas fler föreningar och vi kommer bara att ha atomer, det vill säga de minsta delarna som utgör den.
  • Atomer. Minimala, omärkliga partiklar, utrustade med vikt, volym, stabilitet och elektrisk laddningDe är tegelstenarna som materia tillverkas med. Det finns ett ändligt antal atomer, varje typ motsvarar ett kemiskt grundämne som avses i periodiska systemet för grundämnen.
  • Subatomära partiklar. Partiklar som utgör atomerna och ger dem deras egenskaper. Tre typer är kända: elektroner (negativt laddad), neutroner (ingen belastning) och protoner (positivt laddad). De förra kretsar kring atomkärnan som ett moln, medan de två senare utgör själva kärnan och är i sin tur sammansatta av ännu mindre och efemära subpartiklar, som kallas kvarkar.

Kemi och fysik

Kemin ingriper inte i tillståndsförändringar utan fysiken.

Kemi och fysik är systerdiscipliner, men de överväger det verklighet ur olika synvinklar. Kemi är vetenskapen om materia, om reaktioner och deras sammansättning. Istället är fysiken vetenskapen om de krafter som styr den verkliga världen och som till stor del bestämmer skick (inte sammansättningen) av materia.

Denna skillnad i perspektiv kan förstås om vi tänker på materiens tillstånd: den Vatten Den består av två kemiska grundämnen som utgör dess molekyler: väte och syre (H2O). Detta kommer att förbli fallet när vattnet är inne flytande tillstånd, när den är fryst till fast tillstånd och när det kokar ner till ånga.

I vart och ett av dess fysiska tillstånd har ämnet mycket olika inre energinivåer som ett resultat av vibrationerna av dess partiklar i olika lägen. Det finns en fysisk förändring, men inte a kemisk förändringEftersom, som i exemplet med vatten, har is och ånga fortfarande samma kemiska grundämnen.

Istället, genom att främja en kemisk reaktion av vatten med en metall erhålles oxidMed andra ord ändras den kemiska sammansättningen av båda ämnena och en ny erhålls (metalloxid), utan att vattnet upphör att vara flytande och järnet slutar vara fast, det vill säga utan att det fysiska tillståndet hos materien förändras.

!-- GDPR -->