- Che cos'è la chimica?
- Storia della chimica
- rami della chimica
- Importanza della chimica
- Applicazioni di chimica
- Principi della chimica moderna
- Chimica e fisica
Spieghiamo cos'è la chimica, la sua storia, i rami e le applicazioni. Inoltre, i principi della chimica moderna e la sua relazione con la fisica.
Che cos'è la chimica?
La chimica è la scienza che studia la composizione, struttura sì proprietà del questione, compresa la sua relazione con il Energia e anche il i cambiamenti che può avvenire in esso attraverso le chiamate reazioni. È la scienza che studia sostanze e le particelle che le compongono, nonché le diverse dinamiche che possono verificarsi tra di esse.
La chimica è uno dei grandi scienze contemporaneo, il cui aspetto ha rivoluzionato per sempre il mondo. Questa scienza ha offerto spiegazioni funzionali e verificabili per il comportamento complesso dei materiali conosciuti, capaci di spiegare sia la loro permanenza che i loro cambiamenti.
D'altra parte, la conoscenza chimica è presente nella vita di tutti i giorni, nella misura in cui utilizziamo sostanze naturali e ne creiamo di artificiali. Processi come la cottura, fermentazione, la metallurgia, la creazione di materiali intelligenti e anche molti dei processi che avvengono nel nostro corpo, possono essere spiegati attraverso una prospettiva chimica (o biochimica).
D'altra parte, il dominio della chimica ha permesso l'emergere del industria: la trasformazione dei materiali a volontà dell'uomo per creare oggetti utili (oi materiali necessari per realizzarli). In questo senso, è una delle scienze che ha avuto il maggior impatto al mondo e nel storia del umanità.
Storia della chimica
In senso stretto, la storia della chimica inizia nel preistoria quando il umano Si interessò di materiali, produzione, cucina e panificazione. Il suo legame con il progresso tecnologico dell'umanità è indiscutibile.
La parola chimica deriva dal latino ars chimia ("Arte alchemica"), a sua volta derivato dal termine arabo alchimia, con cui si chiamava intorno all'anno 330 la pratica pseudoscientifica dei cercatori della pietra filosofale, con la quale potevano convertire il guida e altri metalli in oro, per garantire l'immortalità o l'onniscienza.
I primi alchimisti furono scienziati islamici che, mentre l'Occidente si tuffava nel fanatismo religioso cristiano, coltivavano la sapienza degli elementi e dei materiali, intesi come insieme di corpi e spiriti che utilizzando il tecniche corretto potrebbe essere manipolato o trasformato.
Questi misteriosi personaggi erano chiamati "sostanze chimiche" (da alchemico). Tuttavia, a partire dal 1661, con la pubblicazione di “Il chimico scettico" dallo scienziato irlandese Robert Boyle (1627-1691), il termine venne ad avere un significato meno esoterico (spirituale) e più legato alla scienza.
D'altra parte, la definizione di chimica è cambiata enormemente nel tempo. In particolare perché il suo campo è cresciuto e si è evoluto enormemente, risignificando questa disciplina.
Intorno al 1662, lo scienziato svizzero Christopher Glaser (1615-1670) definì la chimica come l'arte scientifica di dissolvere i corpi di materiali diversi, perché nel 1730 il tedesco Georg Stahl (1659-1734) la definì l'arte di comprendere le dinamiche di miscele.
Fu solo nel 1837 che il chimico francese Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) la definì come la scienza che si occupa delle forze intermolecolari. Oggi invece lo intendiamo come lo studio della materia e dei suoi mutamenti, seguendo la definizione del famoso chimico di Hong Kong Raymond Chang (1939-2017).
Tuttavia, la chimica come scienza è nata nel XVIII secolo, quando il primo esperimenti scientifici verificabile con materia avvenuta nel Europa moderno, soprattutto dopo la nomina del 1983 del teoria atomica di John Dalton.
Da allora, la chimica ha scatenato numerose scoperte e rivoluzioni. Inoltre, ha avuto un impatto importante sulle scienze e discipline simili, come biologia, il fisico e ingegneria.
Il Nazioni unite ha dichiarato che il 2011 sarebbe stato l'Anno Internazionale della Chimica, in riconoscimento dell'enorme traiettoria scientifica percorsa e dell'innegabile impatto che questa disciplina ha sulla nostra vita.
rami della chimica
La chimica comprende un ampio numero di branche, poiché il suo campo di studio è vicino a varie scienze e discipline. Tra questi rami ci sono:
- Il chimica inorganica. Dedicato allo studio della materia che non costituisce principalmente il esseri viventi né alle sue sostanze, ma è proprio delle forme inanimate della materia. Differisce dalla chimica organica in quanto non si concentra su nessuno elemento in particolare (così come la chimica organica sul carbonio).
- Chimica organica. Chiamata anche chimica della vita, è una branca della chimica focalizzata su composti che ruotano attorno al carbonio e all'idrogeno, e che sono soprattutto quelli che permettono la composizione della vita.
- Il biochimica. Facendo un passo verso la biologia, la biochimica è la chimica dei corpi degli esseri viventi, interessati ai processi energetici che li tengono in vita, alle reazioni che avvengono in modo ordinato nel loro cellulee altre aree di conoscenza che ci permettono di capire come sono fatti fisicamente i nostri corpi.
- Fisicochimica. Chiamata anche chimica fisica, studia le basi fisiche che sostengono tutti i tipi di processi chimici, soprattutto per quanto riguarda l'energia, come l'area dell'elettrochimica, termodinamica chimica e altri settori della fisica (o chimica, come la vedi).
- Chimica industriale. Chiamata anche chimica applicata, prende le conoscenze teoriche della chimica e le applica alla risoluzione di i problemi della vita quotidiana. Va di pari passo con l'ingegneria chimica poiché è interessata alla produzione economica di reagenti chimici, a nuovi materiali e, attualmente, alle modalità di conduzione dell'attività industriale senza intaccare il ambiente.
- Il chimica analitica. Il suo scopo fondamentale è quello di rilevare e quantificare gli elementi chimici presenti in una data sostanza, cioè trovare metodi e modi per verificare di cosa sono fatti gli oggetti e in quale percentuale.
- Astrochimica. Si ritira dal mondo di tutti i giorni per interessarsi stelle e la sua composizione va di pari passo con l'astrofisica. È uno dei rami più specializzati di questa vasta scienza.
Importanza della chimica
La chimica è presente nella stragrande maggioranza dei processi industriali, così come in aspetti molto quotidiani della nostra vita. Grazie ad esso, abbiamo sviluppato materiali complessi adattati alle nostre diverse esigenze nel corso della storia.
Dal leghe metalli, a composti farmacologici o combustibili per potenziare i nostri mezzi di trasporto, la conoscenza del reazioni chimiche è stato fondamentale. Infatti, grazie alla chimica abbiamo cambiato il mondo che ci circonda, nel bene e nel male.
D'altra parte, la chimica probabilmente ci darà le conoscenze per riparare i danni causati da ecosistema tutta la nostra storia.
Applicazioni di chimica
La chimica è uno dei campi della conoscenza umana che ha le maggiori applicazioni in molti settori della vita. Alcuni di loro sono:
- Ottenere energia. Grazie alla manipolazione di sostanze chimiche come carburanti e idrocarburi, o anche alla manipolazione di nuclei atomici di elementi pesanti, è possibile generare energia calorica che a sua volta serve a generare energia elettrica . Questo è ciò che accade nelle centrali termoelettriche o termonucleari.
- La fabbricazione di materiali avanzati. Grazie alla chimica, oggi esistono fibre sintetiche, materiali intelligenti e altri elementi che consentono la fabbricazione di nuovi tipi di indumenti, strumenti migliori e nuove applicazioni per migliorare la vita umana.
- Farmacologia. Di pari passo con la biochimica e la medicina, la chimica consente la combinazione di composti per produrre medicinali e trattamenti che prolungano la vita umana e ne migliorano anche la qualità.
- Il miglioramento dell'agricoltura. Attraverso la comprensione della chimica di suoli, oggi possiamo produrre additivi, fertilizzanti e altre sostanze il cui uso corretto trasforma i terreni poveri in suoli ideale per la semina, permettendo di combattere la fame e povertà.
- Sanificazione e decontaminazione. Comprendendo le proprietà di sostanze astringenti, sgrassanti e altri tipi di azione locale, possiamo produrre disinfettanti e detergenti per condurre una vita più sana, e anche fornire un rimedio ai danni ecologici che le nostre industrie causano al ecosistema.
Principi della chimica moderna
La chimica moderna è governata dal cosiddetto principio quantistico, frutto della teoria atomica che considera la materia da diversi livelli di complessità, quali:
- Questione. qualunque cosa io abbia massa, volume ed è composto da particelle. Può essere composto da sostanze pure o miscele.
- Composti chimici. Sostanze chimiche costituite da più di un elemento chimico o tipo di atomo, il che non significa che siano miscele, ma piuttosto che sono sostanze la cui struttura di particelle ripete combinazioni degli stessi elementi diversi.
- molecole. Unioni di due o più atomi, in un'unità minima dotata di funzionalità e proprietà uniche, frutto delle caratteristiche, dell'ubicazione e dell'abbondanza degli elementi che li compongono. Un composto chimico può essere ridotto alle sue molecole minime, ma se queste vengono “rotte”, non ci sarà più composto e avremo solo gli atomi, cioè i pezzi minimi che lo compongono.
- Atomi. Particelle minime, impercettibili, dotate di peso, volume, stabilità e carica elettricaSono i mattoni con cui è fatta la materia. C'è un numero finito di atomi, ogni tipo corrispondente a un elemento chimico contemplato nel tavola periodica degli elementi.
- Particelle subatomiche. Particelle che compongono gli atomi e conferiscono loro le loro proprietà. Se ne conoscono tre tipi: elettroni (caricato negativamente), neutroni (senza carico) e protoni (caricato positivamente). I primi orbitano intorno al nucleo dell'atomo come una nuvola, mentre i secondi due costituiscono il nucleo stesso, e sono a loro volta composti da sottoparticelle ancora più piccole ed effimere, chiamate quark.
Chimica e fisica
Chimica e fisica sono discipline sorelle, ma contemplano il realtà da diversi punti di vista. La chimica è la scienza della materia, delle reazioni e delle loro composizioni. La fisica invece è la scienza delle forze che governano il mondo reale e che determinano in larga misura la condizione (non la composizione) della materia.
Questa differenza di prospettive si comprende se si pensa agli stati della materia: il Acqua È composto da due elementi chimici che compongono le sue molecole: idrogeno e ossigeno (H2O). Questo rimarrà il caso quando l'acqua è dentro stato liquido, quando congelato al stato solido e quando si riduce a vapore.
In ciascuno dei suoi stati fisici, la sostanza ha livelli energetici interni molto diversi a causa della vibrazione delle sue particelle in modi diversi. C'è un cambiamento fisico, ma non a cambio chimicoPoiché, come nell'esempio dell'acqua, ghiaccio e vapore hanno ancora gli stessi elementi chimici.
Invece, promuovendo una reazione chimica dell'acqua con a metallo è ottenuto ossidoIn altre parole, la composizione chimica di entrambe le sostanze cambia e se ne ottiene una nuova (ossido metallico), senza che l'acqua smetta di essere liquida e il ferro smetta di essere solido, cioè senza alterare lo stato fisico della materia.