chemie

Chemie

2022

Wir erklären, was Chemie ist, ihre Geschichte, Branchen und Anwendungen. Auch die Prinzipien der modernen Chemie und ihre Beziehung zur Physik.

Die Chemie erklärt sowohl Konstanten als auch Veränderungen in der Materie.

Was ist Chemie?

Chemie ist die Wissenschaft, die die Zusammensetzung untersucht, Struktur Ja Eigenschaften des Angelegenheit, einschließlich seiner Beziehung zu den Energie und auch die Änderungen das kann darin durch die anrufe passieren Reaktionen. Es ist die Wissenschaft, die studiert Substanzen und die Partikel, aus denen sie bestehen, sowie die unterschiedliche Dynamik, die zwischen ihnen auftreten kann.

Chemie ist eine der Großen Wissenschaften Zeitgenössische, deren Aussehen die Welt für immer revolutionierte. Diese Wissenschaft hat funktionale und überprüfbare Erklärungen für das komplexe Verhalten bekannter Materialien geliefert, die sowohl ihre Beständigkeit als auch ihre Veränderungen erklären können.

Andererseits ist chemisches Wissen im Alltag präsent, insofern wir natürliche Stoffe verwenden und künstliche herstellen. Prozesse wie Kochen, Fermentation, Metallurgie, die Herstellung intelligenter Materialien und sogar viele der Prozesse, die in unserem Körper ablaufen, lassen sich aus chemischer Sicht erklären (oder Biochemie).

Andererseits ermöglichte das Gebiet der Chemie die Entstehung der Industrie: die Umwandlung von Materialien nach Belieben des Menschen, um nützliche Gegenstände zu schaffen (oder die Materialien, die zu ihrer Herstellung erforderlich sind). In diesem Sinne ist es eine der Wissenschaften mit dem größten Einfluss auf die Welt und in der Welt Geschichte des Menschheit.

Geschichte der Chemie

Genau genommen begann die Geschichte der Chemie im Vorgeschichte wenn das Mensch Er interessierte sich für Materialien, Herstellung, Kochen und Backen. Ihre Verbindung mit dem technologischen Fortschritt der Menschheit steht außer Frage.

Das Wort Chemie kommt aus dem Lateinischen ars chimia ("Alchemistische Kunst"), wiederum abgeleitet vom arabischen Begriff Alchimie, mit der um das Jahr 330 die pseudowissenschaftliche Praxis der Steinsucher der Weisen benannt wurde, mit der sie die führen und andere Metalle in Gold, um Unsterblichkeit oder Allwissenheit zu verleihen.

Die ersten Alchemisten waren islamische Wissenschaftler, die, als der Westen in die Fanatismus religiöse Christen, sie kultivierten die Weisheit der Elemente und Materialien, verstanden als eine Reihe von Körpern und Geistern, die unter Verwendung der Techniken korrekt manipuliert oder transformiert werden könnte.

Diese mysteriösen Charaktere wurden früher "Chemikalien" genannt (von alchemistisch). Doch ab 1661, mit der Veröffentlichung von „Der skeptische Chemiker“ Von dem irischen Wissenschaftler Robert Boyle (1627-1691) erhielt der Begriff eine weniger esoterische (spirituelle) Bedeutung und war stärker mit der Wissenschaft verbunden.

Andererseits hat sich die Definition der Chemie im Laufe der Zeit enorm verändert. Vor allem, weil sein Feld enorm gewachsen und weiterentwickelt ist und diese Disziplin resigniert.

Der Schweizer Christopher Glaser (1615-1670) definierte um 1662 die Chemie als die wissenschaftliche Kunst, Körper unterschiedlicher Materialien aufzulösen, denn der Deutsche Georg Stahl (1659-1734) nannte sie 1730 die Kunst, die Dynamik von Mischungen.

Erst 1837 definierte der französische Chemiker Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) sie als die Wissenschaft, die sich mit intermolekularen Kräften beschäftigt. Stattdessen verstehen wir es heute als das Studium der Materie und ihrer Veränderungen, nach der Definition des berühmten Hongkonger Chemikers Raymond Chang (1939-2017).

Die Chemie als Wissenschaft entstand jedoch im 18. Jahrhundert, als die ersten wissenschaftliche Experimente nachweislich mit Materie stattfand im Europa modern, vor allem nach der 1983 Nominierung der Atomtheorie von John Dalton.

Seitdem hat die Chemie zahlreiche Entdeckungen und Revolutionen ausgelöst. Darüber hinaus hatte es einen wichtigen Einfluss auf die Wissenschaften und ähnliche Disziplinen, wie z Biologie, das körperlich und Ingenieurwesen.

Der Vereinte Nationen erklärte, dass 2011 das Internationale Jahr der Chemie sei, in Anerkennung des enormen wissenschaftlichen Weges und der unbestreitbaren Auswirkungen dieser Disziplin auf unsere Leben.

Zweige der Chemie

Die Biochemie ermöglicht es uns, die Reaktionen zu verstehen, die in Zellen ablaufen.

Die Chemie umfasst eine Vielzahl von Zweigen, da ihr Studienfach nah an verschiedenen Wissenschaften und Disziplinen liegt. Zu diesen Zweigen gehören:

  • Der Anorganische Chemie. Dem Studium der Materie gewidmet, die nicht hauptsächlich die Lebewesen noch zu seinen Substanzen, sondern gehört zu den unbelebten Formen der Materie. Sie unterscheidet sich von der organischen Chemie dadurch, dass sie sich auf keine konzentriert Element insbesondere (wie die organische Chemie auf Kohlenstoff).
  • Organische Chemie. Auch Lebenschemie genannt, ist es ein Zweig der Chemie, der sich auf Verbindungen die sich um Kohlenstoff und Wasserstoff drehen, und das sind meistens diejenigen, die die Zusammensetzung des Lebens ermöglichen.
  • Der Biochemie. Biochemie ist ein Schritt in Richtung Biologie und ist die Chemie der Körper von Lebewesen, interessiert an den Energieprozessen, die sie am Leben erhalten, an den Reaktionen, die in ihrer geordneten Weise ablaufen Zellen, und andere Wissensgebiete, die es uns ermöglichen zu verstehen, wie unser Körper physisch aufgebaut ist.
  • Physikochemie. Sie wird auch physikalische Chemie genannt und untersucht die physikalischen Grundlagen, die alle Arten von chemischen Prozessen unterstützen, insbesondere im Hinblick auf Energie, wie z. B. den Bereich der Elektrochemie, Thermodynamik Chemie und andere Bereiche der Physik (oder Chemie, wie Sie es sehen).
  • Industrielle Chemie. Auch Angewandte Chemie genannt, nimmt sie die theoretischen Kenntnisse der Chemie und wendet sie auf die Auflösung von Probleme des Alltags. Sie geht Hand in Hand mit der Verfahrenstechnik, da sie an der wirtschaftlichen Herstellung chemischer Reagenzien, an neuartigen Materialien und derzeit an der Durchführung industrieller Aktivitäten interessiert ist, ohne die Umgebung.
  • Der analytische Chemie. Sein grundlegender Zweck besteht darin, die in einer bestimmten Substanz vorhandenen chemischen Elemente nachzuweisen und zu quantifizieren, d. h Methoden und Möglichkeiten zu überprüfen, woraus die Dinge bestehen und in welchem ​​​​Prozentsatz.
  • Astrochemie. Er zieht sich aus dem Alltag zurück, um sich zu interessieren Sterne und seine Zusammensetzung geht Hand in Hand mit der Astrophysik. Es ist einer der spezialisiertesten Zweige dieser riesigen Wissenschaft.

Bedeutung der Chemie

Chemie ist in den allermeisten industriellen Prozessen sowie in ganz alltäglichen Aspekten unseres Lebens präsent. Dank dessen haben wir im Laufe der Geschichte komplexe Materialien entwickelt, die an unsere unterschiedlichen Bedürfnisse angepasst sind.

Von dem Legierungen Metallen, bis hin zu pharmakologischen Verbindungen oder Kraftstoffen, um unsere Fortbewegungsmittel zu stärken, Kenntnisse über die chemische Reaktionen es war grundlegend. Tatsächlich haben wir dank der Chemie die Welt um uns herum verändert, zum Guten und zum Schlechten.

Auf der anderen Seite wird uns die Chemie wahrscheinlich das Wissen geben, den Schaden zu reparieren, der durch . verursacht wird Ökosystem in unserer gesamten Geschichte.

Chemieanwendungen

Die Chemie ermöglicht die Herstellung mehrerer Materialien wie synthetischer Fasern.

Die Chemie ist eines der Gebiete des menschlichen Wissens mit den größten Anwendungen in vielen Lebensbereichen. Einige von ihnen sind:

  • Energie gewinnen. Durch den Umgang mit chemischen Stoffen wie Kraftstoffen und Kohlenwasserstoffe, oder sogar zur Manipulation von Atomkernen schwerer Elemente, ist es möglich, kalorische Energie was wiederum dazu dient, elektrische Energie . Dies geschieht in thermoelektrischen oder thermonuklearen Kraftwerken.
  • Die Herstellung von fortschrittlichen Materialien. Dank der Chemie gibt es heute synthetische Fasern, intelligente Materialien und andere Elemente, die die Herstellung neuer Arten von Kleidungsstücken, besserer Werkzeuge und neuer Anwendungen zur Verbesserung des menschlichen Lebens ermöglichen.
  • Pharmakologie. Hand in Hand mit Biochemie und Medizin ermöglicht die Chemie die Kombination von Verbindungen, um Medikamente und Behandlungen herzustellen, die das menschliche Leben verlängern und auch seine Qualität verbessern.
  • Die Verbesserung der Landwirtschaft. Durch das Verständnis der Chemie von Böden, können wir heute Zusatzstoffe, Düngemittel und andere Stoffe herstellen, deren richtiger Einsatz schlechte Böden zu Böden ideal zum Anpflanzen, um Hunger zu bekämpfen und Armut.
  • Hygiene und Dekontamination. Durch das Verständnis der Eigenschaften von adstringierenden Substanzen, Entfettern und anderen Arten lokaler Maßnahmen können wir Desinfektions- und Reinigungsmittel herstellen, die ein gesünderes Leben führen und auch Abhilfe für die ökologischen Schäden schaffen, die unsere eigene Industrie an den Ökosystem.

Grundlagen der modernen Chemie

Die moderne Chemie wird durch das sogenannte Quantenprinzip bestimmt, das Ergebnis der Atomtheorie, die Materie unterschiedlicher Komplexitätsstufen betrachtet, wie zum Beispiel:

  • Angelegenheit. Was auch immer ich habe Masse, Volumen und besteht aus Teilchen. Es kann bestehen aus reine Stoffe oder Mischungen.
  • Chemische Komponenten. Chemische Stoffe, die aus mehr als einem chemischen Element oder einer Atomart bestehen, was nicht bedeutet, dass es sich um Gemische handelt, sondern um Stoffe, deren Teilchengerüst Kombinationen derselben unterschiedlichen Elemente wiederholt.
  • Moleküle. Vereinigungen von zwei oder mehr Atomen in einer minimalen Einheit, die mit einzigartigen Funktionen und Eigenschaften ausgestattet ist, das Ergebnis der Eigenschaften, der Lage und der Fülle der Elemente, aus denen sie bestehen. Eine chemische Verbindung kann auf ihre minimalen Moleküle reduziert werden, aber wenn diese „aufgebrochen“ sind, gibt es keine Verbindung mehr und wir haben nur noch Atome, dh die minimalen Teile, aus denen sie besteht.
  • Atome. Minimale, nicht wahrnehmbare Partikel, ausgestattet mit Gewicht, Volumen, Stabilität und elektrische LadungSie sind die Bausteine, aus denen die Materie besteht. Es gibt eine endliche Anzahl von Atomen, wobei jeder Typ einem chemischen Element entspricht, das in der Periodensystem.
  • Subatomare Partikel. Teilchen, aus denen die Atome bestehen und ihnen ihre Eigenschaften verleihen. Drei Arten sind bekannt: Elektronen (negativ geladen), Neutronen (ohne Last) und Protonen (positiv geladen). Erstere umkreisen den Atomkern wie eine Wolke, während die beiden letzteren den Atomkern selbst bilden und wiederum aus noch kleineren und ephemeren Subteilchen, genannt ., bestehen Quarks.

Chemie und Physik

Nicht die Chemie greift in Zustandsänderungen ein, sondern die Physik.

Chemie und Physik sind Schwesterdisziplinen, aber sie betrachten die Wirklichkeit aus verschiedenen Blickwinkeln. Chemie ist die Wissenschaft der Materie, der Reaktionen und ihrer Zusammensetzungen. Stattdessen ist Physik die Wissenschaft von den Kräften, die die reale Welt regieren und die weitgehend die Kondition (nicht die Zusammensetzung) der Materie.

Dieser Unterschied der Perspektiven lässt sich verstehen, wenn wir an die Zustände der Materie denken: die Wasser Es besteht aus zwei chemischen Elementen, aus denen seine Moleküle bestehen: Wasserstoff und Sauerstoff (H2O). Dies wird auch so bleiben, wenn das Wasser drin ist flüssigen Zustand, wenn er zugefroren ist fester Zustand und wenn es darauf ankommt Dampf.

In jedem seiner physikalischen Zustände hat der Stoff aufgrund der Schwingung seiner Teilchen in verschiedenen Modi sehr unterschiedliche innere Energieniveaus. Da ist ein körperliche Veränderung, aber nicht a chemische VeränderungDenn wie im Beispiel Wasser haben Eis und Dampf noch die gleichen chemischen Elemente.

Stattdessen wird durch die Förderung einer chemischen Reaktion von Wasser mit a Metall wird erhalten OxidMit anderen Worten, die chemische Zusammensetzung beider Stoffe ändert sich und es entsteht eine neue (Metalloxid), ohne dass das Wasser aufhört, flüssig und das Eisen aufhört, fest zu sein, dh ohne den physikalischen Aggregatzustand zu verändern.

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