От началото на времето хората са се интересували от състава, структурата и взаимодействието на всичко, което ги заобикаля. Тези знания са обединени в една единствена наука - химия. В статията ще разгледаме какво е това, раздели от химията и необходимостта от изучаването му.
Какво е химията и защо да я изучаваме?
Химията е една от няколкото области на естествените науки, науката за веществата. Тя учи:
- структура и състав на веществата;
- свойства на елементите на света;
- трансформации на вещества, които зависят от техните свойства;
- промени в състава на веществото по време на химическа реакция;
- закони и модели на промени във веществата.
Химията разглежда всички елементи по отношение на атомния и молекулярния състав. Тя е тясно свързана с биологията и физиката. Има и много области на науката, които са гранични, тоест те се изучават, например, както от химията, така и от физиката. Те включват: биохимия, квантова химия, химическа физика, геохимия, физическа химия и други.
Основните клонове на химията в литературата са:
- Органична химия.
- Неорганичнихимия.
- Биохимия.
- Физична химия.
- Аналитична химия.
Органична химия
Химията може да бъде класифицирана според изследваните вещества в:
- неорганичен;
- органично.
Първата област на обучение ще бъде разгледана в следващия параграф. Защо органичната химия беше отделена като отделен раздел? Защото се занимава с изучаване на въглеродни съединения и вещества, в които е включен. Днес са известни около 8 милиона такива съединения.
Въглеродът може да се комбинира с повечето елементи, но взаимодейства най-често с:
- кислород;
- въглерод;
- азот;
- сив;
- манган;
- калий.
Също така, елементът се отличава със способността си да образува дълги вериги. Такива връзки осигуряват разнообразие от органични съединения, които са важни за съществуването на жив организъм.
Цели и методи, последвани от предмета на органичната химия:
- изолиране на отделни индивидуални и специални вещества от растителни и живи организми, както и от изкопаеми суровини.
- пречистване и синтез на съединения на вещества;
- определяне на структурата на материята в природата;
- изучаването на хода на химичната реакция, нейните механизми, характеристики и резултати;
- определяне на връзките и зависимостите между структурата на органичната материя и нейните свойства.
Темите по органична химия включват:
- Химия на полимерите или химия на макромолекулните съединения. Областта на науката, коятозанимава се с изследване на химичните и физико-химичните свойства на полимерите и изходните реагенти, използвани за получаването им.
- Фармакология. Клон на науката, който изучава лекарствените вещества и тяхното въздействие върху човешкото тяло.
Неорганична химия
Разделът по неорганична химия се занимава с изследване на състава, структурата и взаимодействията на всички вещества, които не съдържат въглерод. Днес има повече от 400 хиляди неорганични вещества. Благодарение на този раздел на науката се осигурява създаването на материали за съвременни технологии.
Изследването и изследването на вещества от неорганичната химия се основава на периодичния закон, както и периодичната система на Д. И. Менделеев. Научни изследвания:
- прости вещества (метали и неметали);
- сложни вещества (оксиди, соли, киселини, нитрити, хидриди и други).
Проблеми на науката:
- търсене и разработване на начини за създаване на нови материали, които ще имат необходимите свойства;
- изследване на връзката между структурата на способността за реагиране с други елементи;
- разработване и усъвършенстване на технологии за пречистване на смеси;
- търсете нови методи за синтезиране на елементи.
Физична химия
Физическата химия е най-обширният клон на химията. Тя се занимава с изучаване на общите закони на структурата, структурата и трансформациите на веществата, използвайки методите на физиката. За това теоретично иекспериментални.
Физическата химия включва знания за:
- структура на молекулите;
- химическа термодинамика;
- химическа кинетика;
- катализа.
Разделите по физическа химия са както следва:
- Електрохимия - изследване на процесите в проводниците.
- Фотохимията е изследване на химичните трансформации под въздействието на светлината.
- Физична химия на повърхностните явления.
- Радиационна химия - изследване на процесите, причинени от действието на йонизиращо лъчение;
- Колоидна химия - изучаването на системите и явленията, които възникват в интерфейса.
- Квантовата химия е изследване на структурата, свойствата, реакциите на веществата, базирани на квантовата механика.
- Кристалохимията - науката за кристалните структури;
- Термохимията е клон на химията, който изучава термореакциите, връзката между физико-химичните параметри.
- Учението за структурата на атома.
- Обучение за корозия (окисляване) на метали.
- Химична кинетика - изследване на химичните реакции в зависимост от външните условия.
- Учението за решенията.
- Ядрена химия - занимава се с изучаване на ядрените реакции и процесите, протичащи в тях.
- Звуковата химия е изследване на ефектите, които възникват при излагане на мощни акустични вълни.
Аналитична химия
Аналитичната химия е клон на химията, който разработва теоретичната основа на химическия анализ. Науката разработва методи за идентифициране, разделяне, откриванеи определяне на химични съединения и определяне на химичния състав на материалите.
Аналитичната химия може да бъде класифицирана в зависимост от задачите, които трябва да бъдат решени на:
- Качествен анализ - определя какви вещества има в пробата, тяхната форма и същност.
- Количествен анализ - определя съдържанието (концентрацията) на компонентите в тестовата проба.
Ако искате да анализирате неизвестна проба, тогава първо се прилага качествен анализ, а след това количествен. Те се извършват чрез химични, инструментални и биологични методи.
Биохимия
Биохимията е клон на химията, който изучава химичния състав на живите клетки и организми, както и основните химични процеси в техния живот. Науката е доста млада и е на пресечната точка на биологията и химията.
Биохимията се занимава с изучаването на такива съединения:
- въглехидрати;
- липиди;
- протеини;
- нуклеинови киселини.
Раздели по биохимия:
- Статична биохимия - изучава химичния състав на организмите и структурата на техните молекули (протеини, аминокиселини, нуклеинови киселини, липиди, витамини и други).
- Функционална биохимия - изучава основните химични реакции, които протичат по време на функционирането на органите и системите на тялото.
- Динамичната биохимия изучава химичните реакции, които се случват по време на метаболизма.
Химична технология
Химическитехнологията е клон от химията, който изучава икономичните и екологосъобразни методи за обработка на естествени материали за тяхното потребление и използване в производството.
Науката е разделена на:
- Органична химическа технология, която се занимава с преработката на изкопаеми горива, производството на синтетични полимери, лекарства и други вещества.
- Неорганична химическа технология, която се занимава с преработка на минерални суровини (с изключение на метална руда), производство на киселини, минерални торове и основи.
В химическото инженерство има много процеси (партидни или непрекъснати). Те са разделени на основни групи:
- хидромеханичен:
- химически;
- механичен;
- масов трансфер;
- термичен.
Интересно да знаете химията (факти)
Протичането на определени химични процеси и свойствата на определени вещества представляват необичаен интерес за хората.
Ето някои от тях:
- Галий. Това е интересен материал, който има тенденция да се топи при стайна температура. Прилича на алуминий. Ако лъжица с галий се потопи в течност при температура над 28 градуса по Целзий, тя ще се разтопи и ще загуби формата си.
- Молибден. Този материал е открит по време на Първата световна война. Изследванията на неговите свойства показват високата якост на веществото. По-късно от него е направено легендарното оръдие Big Bertha. Цевта й не се деформира от прегряване при стрелба,което улесни използването на пистолета.
- Вода. Известно е, че чиста вода H2O не се среща в природата. Благодарение на свойствата си, той абсорбира всичко, което му се изпречи. Следователно, наистина чиста течност може да се получи само в лаборатория.
- Познато е и още едно особено свойство на водата - нейната реакция към промените в околния свят. Проучванията показват, че водата от един източник при различни влияния (магнитни, с включена музика, до хора) променя структурата си.
- Меркаптан. Това е комбинация от сладък, горчив и кисел вкус, която е открита след изследване на грейпфрута. Установено е, че човек забелязва този вкус при концентрация от 0,02 ng / l. Тоест, достатъчно е да добавите 2 mg меркаптан за обем вода от 100 хиляди тона.
Може да се каже, че химията е неразделна част от научното познание на човечеството. Тя е интересна и многостранна. Благодарение на химията хората имат възможността да използват много предмети от съвременния свят.
