Seit jeher interessieren sich Menschen für die Zusammensetzung, Struktur und Interaktion von allem, was sie umgibt. Dieses Wissen wird in einer einzigen Wissenschaft kombiniert - der Chemie. In dem Artikel werden wir betrachten, was es ist, Abschnitte der Chemie und die Notwendigkeit, es zu studieren.
Was ist Chemie und warum studiert man sie?
Chemie ist eines von mehreren Gebieten der Naturwissenschaft, der Stoffkunde. Sie studiert:
- Struktur und Zusammensetzung von Stoffen;
- Eigenschaften der Elemente der Welt;
- Umwandlungen von Stoffen, die von ihren Eigenschaften abhängen;
- Änderungen in der Zusammensetzung eines Stoffes während einer chemischen Reaktion;
- Gesetze und Muster von Stoffveränderungen.
Chemie betrachtet alle Elemente hinsichtlich ihrer atomaren und molekularen Zusammensetzung. Es ist eng mit Biologie und Physik verbunden. Es gibt auch viele Wissenschaftsbereiche, die grenzwertig sind, das heißt, sie werden zum Beispiel sowohl von der Chemie als auch von der Physik untersucht. Dazu gehören: Biochemie, Quantenchemie, chemische Physik, Geochemie, physikalische Chemie und andere.
Die Hauptzweige der Chemie in der Literatur sind:
- Organische Chemie.
- AnorganischChemie.
- Biochemie.
- Physikalische Chemie.
- Analytische Chemie.
Organische Chemie
Chemie kann nach den untersuchten Stoffen eingeteilt werden in:
- anorganisch;
- Bio.
Der erste Studienbereich wird im nächsten Absatz betrachtet. Warum wurde die Organische Chemie als eigener Bereich herausgehoben? Weil es sich mit der Untersuchung von Kohlenstoffverbindungen und Substanzen beschäftigt, in denen es enth alten ist. Heute sind etwa 8 Millionen solcher Verbindungen bekannt.
Kohlenstoff kann sich mit den meisten Elementen verbinden, interagiert aber am häufigsten mit:
- Sauerstoff;
- Kohlenstoff;
- Stickstoff;
- grau;
- Mangan;
- Kalium.
Außerdem zeichnet sich das Element durch seine Fähigkeit aus, lange Ketten zu bilden. Solche Bindungen liefern eine Vielzahl organischer Verbindungen, die für die Existenz eines lebenden Organismus wichtig sind.
Ziele und Methoden des Faches Organische Chemie:
- Isolierung einzelner Einzel- und Sonderstoffe aus pflanzlichen und lebenden Organismen sowie aus fossilen Rohstoffen.
- Reinigung und Synthese von Stoffverbindungen;
- Bestimmung der Struktur der Materie in der Natur;
- das Studium des Ablaufs einer chemischen Reaktion, ihrer Mechanismen, Merkmale und Ergebnisse;
- Bestimmung von Beziehungen und Abhängigkeiten zwischen der Struktur organischer Materie und ihren Eigenschaften.
Themen der organischen Chemie beinh alten:
- Chemie von Polymeren oder Chemie von makromolekularen Verbindungen. Das Wissenschaftsgebiet, dasbefasst sich mit der Untersuchung der chemischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften von Polymeren und den zu ihrer Gewinnung verwendeten Ausgangsreagenzien.
- Pharmakologie. Ein Wissenschaftszweig, der Arzneistoffe und ihre Wirkung auf den menschlichen Körper untersucht.
Anorganische Chemie
Der Bereich Anorganische Chemie befasst sich mit der Erforschung der Zusammensetzung, Struktur und Wechselwirkungen aller Stoffe, die keinen Kohlenstoff enth alten. Heute gibt es mehr als 400.000 anorganische Substanzen. Dank dieser Abteilung der Wissenschaft ist die Schaffung von Materialien für die moderne Technologie sichergestellt.
Forschung und Studium von Substanzen der anorganischen Chemie basieren auf dem Periodengesetz sowie dem Periodensystem von D. I. Mendeleev. Naturwissenschaftliche Studien:
- einfache Substanzen (Metalle und Nichtmetalle);
- komplexe Substanzen (Oxide, Salze, Säuren, Nitrite, Hydride und andere).
Probleme der Wissenschaft:
- Suche und Entwicklung von Möglichkeiten zur Herstellung neuer Materialien mit den erforderlichen Eigenschaften;
- Untersuchung der Beziehung zwischen der Struktur der Reaktionsfähigkeit mit anderen Elementen;
- Entwicklung und Verbesserung von Technologien zur Reinigung von Gemischen;
- Suche nach neuen Methoden zur Synthese von Elementen.
Physikalische Chemie
Die Physikalische Chemie ist der umfangreichste Zweig der Chemie. Sie beschäftigt sich mit der Untersuchung der allgemeinen Gesetze der Struktur, Struktur und Umwandlung von Substanzen mit den Methoden der Physik. Dazu theoretisch uexperimentelle.
Physikalische Chemie beinh altet Wissen über:
- Struktur von Molekülen;
- chemische Thermodynamik;
- chemische Kinetik;
- Katalyse.
Die Abschnitte der Physikalischen Chemie sind wie folgt:
- Elektrochemie - die Lehre von Vorgängen in Leitern.
- Photochemie ist die Lehre chemischer Umwandlungen unter dem Einfluss von Licht.
- Physikalische Chemie von Oberflächenphänomenen.
- Strahlenchemie - die Lehre von Prozessen, die durch die Einwirkung ionisierender Strahlung verursacht werden;
- Kolloidchemie - die Untersuchung von Systemen und Phänomenen, die an der Grenzfläche auftreten.
- Quantenchemie ist das Studium der Struktur, Eigenschaften und Reaktionen von Substanzen auf der Grundlage der Quantenmechanik.
- Kristallchemie - die Wissenschaft von Kristallstrukturen;
- Thermochemie ist ein Zweig der Chemie, der Thermoreaktionen untersucht, die Beziehung zwischen physikalisch-chemischen Parametern.
- Die Lehre vom Bau des Atoms.
- Unterricht über Korrosion (Oxidation) von Metallen.
- Chemische Kinetik - die Lehre chemischer Reaktionen in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen.
- Die Lösungslehre.
- Kernchemie - befasst sich mit der Untersuchung von Kernreaktionen und den dabei ablaufenden Prozessen.
- Schallchemie ist die Untersuchung der Wirkungen, die auftreten, wenn sie starken akustischen Wellen ausgesetzt werden.
Analytische Chemie
Analytische Chemie ist ein Zweig der Chemie, der die theoretischen Grundlagen der chemischen Analyse entwickelt. Die Wissenschaft entwickelt Methoden zum Identifizieren, Trennen, Nachweisenund Bestimmung chemischer Verbindungen und Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Stoffen.
Analytische Chemie lässt sich je nach Aufgabenstellung einteilen in:
- Qualitative Analyse - bestimmt, welche Substanzen in der Probe enth alten sind, ihre Form und Essenz.
- Quantitative Analyse - bestimmt den Geh alt (Konzentration) der Komponenten in der Testprobe.
Wenn Sie eine unbekannte Probe analysieren möchten, wird zuerst eine qualitative und dann eine quantitative Analyse durchgeführt. Sie werden mit chemischen, instrumentellen und biologischen Methoden durchgeführt.
Biochemie
Biochemie ist ein Zweig der Chemie, der die chemische Zusammensetzung lebender Zellen und Organismen sowie die grundlegenden chemischen Prozesse ihres Lebens untersucht. Die Wissenschaft ist noch recht jung und befindet sich an der Schnittstelle von Biologie und Chemie.
Biochemie befasst sich mit der Untersuchung solcher Verbindungen:
- Kohlenhydrate;
- Lipide;
- Proteine;
- Nukleinsäuren.
Biochemie-Sektionen:
- Statische Biochemie - untersucht die chemische Zusammensetzung von Organismen und die Struktur ihrer Moleküle (Proteine, Aminosäuren, Nukleinsäuren, Lipide, Vitamine und andere).
- Funktionelle Biochemie - untersucht die grundlegenden chemischen Reaktionen, die während der Funktion von Organen und Systemen des Körpers auftreten.
- Die dynamische Biochemie untersucht die chemischen Reaktionen, die während des Stoffwechsels ablaufen.
Chemietechnik
ChemikalieTechnologie ist ein Zweig der Chemie, der die wirtschaftlichen und umweltverträglichen Methoden der Verarbeitung natürlicher Materialien für ihren Verbrauch und ihre Verwendung in der Produktion untersucht.
Wissenschaft ist unterteilt in:
- Organisch-chemische Technologie, die sich mit der Verarbeitung fossiler Brennstoffe, der Herstellung von synthetischen Polymeren, Arzneimitteln und anderen Stoffen befasst.
- Anorganisch-chemische Technologie, die sich mit der Verarbeitung von mineralischen Rohstoffen (außer Metallerz), der Herstellung von Säuren, Mineraldüngern und Laugen beschäftigt.
In der Verfahrenstechnik gibt es viele Prozesse (Batch oder kontinuierlich). Sie sind in Hauptgruppen unterteilt:
- hydromechanisch:
- chemisch;
- mechanisch;
- Massenübertragung;
- thermisch.
Chemie interessant zu wissen (Fakten)
Der Ablauf bestimmter chemischer Prozesse und die Eigenschaften bestimmter Substanzen sind für den Menschen von ungewöhnlichem Interesse.
Hier sind einige davon:
- Gallium. Dies ist ein interessantes Material, das dazu neigt, bei Raumtemperatur zu schmelzen. Sieht aus wie Alu. Taucht man einen Galliumlöffel in eine über 28 Grad Celsius heiße Flüssigkeit, schmilzt er und verliert seine Form.
- Molybdän. Dieses Material wurde während des Ersten Weltkriegs entdeckt. Untersuchungen seiner Eigenschaften haben die hohe Festigkeit des Stoffes gezeigt. Später wurde daraus die legendäre Big-Bertha-Kanone gefertigt. Ihr Lauf wurde beim Schießen nicht durch Überhitzung verformt,was es einfacher machte, die Waffe zu benutzen.
- Wasser. Es ist bekannt, dass reines Wasser H2O in der Natur nicht vorkommt. Aufgrund seiner Eigenschaften absorbiert es alles, was ihm in den Weg kommt. Daher kann eine wirklich reine Flüssigkeit nur in einem Labor gewonnen werden.
- Außerdem ist eine weitere besondere Eigenschaft des Wassers bekannt - seine Reaktion auf Veränderungen in der umgebenden Welt. Studien haben gezeigt, dass Wasser aus einer Quelle unter verschiedenen Einflüssen (magnetisch, mit eingesch alteter Musik, neben Menschen) seine Struktur verändert.
- Mercaptan. Es ist eine Kombination aus süßem, bitterem und saurem Geschmack, die nach der Erforschung der Grapefruit entdeckt wurde. Es wurde festgestellt, dass eine Person diesen Geschmack bei einer Konzentration von 0,02 ng / l wahrnimmt. Das heißt, es reicht aus, 2 mg Mercaptan für ein Wasservolumen von 100.000 Tonnen hinzuzufügen.
Man kann sagen, dass die Chemie ein integraler Bestandteil des wissenschaftlichen Wissens der Menschheit ist. Sie ist interessant und vielseitig. Der Chemie ist es zu verdanken, dass Menschen viele Gegenstände der modernen Welt nutzen können.
