Kimia sebagai sains terpenting. Apa itu kimia

>> Apa itu kimia

Apa itu kimia

Perenggan akan membantu anda:

• mengetahui maksud perkataan "kimia";
  
• untuk merealisasikan perkaitan sains kimia dengan sains lain;
  
• belajar tentang penggunaan pencapaian manusia
  

kimia;

• memahami sebab mereka belajar kimia.

Perkataan "kimia" mempunyai beberapa makna. Jadi dipanggil sains dan pendidikan subjek. Kadang-kadang perkataan "kimia" digunakan sebagai singkatan
salah satu industri.

Kimia adalah sains semula jadi.

Dalam pelajaran sejarah alam, anda belajar tentang kewujudan beberapa sains tentang alam. Kimia adalah salah satu daripada sains ini.

Rajah.1 Bahan dalam alam semula jadi

Kimia ialah sains bahan dan perubahannya.

Bahan-bahan ada di mana-mana - di udara, air semula jadi, tanah, dalam organisma hidup (Rajah I). Mereka wujud bukan sahaja di Bumi, tetapi juga di planet lain.

Secara semula jadi, terdapat perubahan satu bahan kepada yang lain. Makhluk hidup, apabila bernafas, mengambil sebahagian daripada oksigen yang terkandung dalam udara, dan menghembus udara dengan kandungan karbon dioksida yang tinggi.

Gas ini dibebaskan semasa kebakaran, semasa pereputan dan penguraian sisa tumbuhan dan haiwan. Daun hijau menyerap karbon dioksida dan air, yang ditukar menjadi oksigen dan bahan lain melalui fotosintesis.

Mineral, minyak, gas asli, dan arang batu telah terbentuk di dalam perut planet ini selama berjuta-juta tahun. Banyak proses kimia berlaku di sungai, laut dan lautan.

Bahan dan transformasi mereka sentiasa menarik minat manusia. Para saintis pada masa yang berbeza menjalankan banyak eksperimen kimia dan berusaha untuk menjelaskan fenomena yang mereka perhatikan. Menganalisis hasil eksperimen mereka, mereka mengemukakan hipotesis, mencipta teori, dan kemudian mengujinya dengan eksperimen baharu. sebab tu kimia dipanggil sains eksperimen.

Kimia dan sains lain.

Semua sains semula jadi saling berkait rapat (Skim I), mempengaruhi antara satu sama lain dan saling diperkaya. Pembangunan berasingan setiap daripada mereka adalah mustahil.

Skim I. Hubungan kimia dengan sains semula jadi yang lain

Perubahan satu bahan kepada bahan lain disertai dengan pelbagai fenomena fizikal, seperti pelepasan atau penyerapan haba.

Oleh itu, ahli kimia perlu tahu fizik. Asas kewujudan hidupan liar adalah metabolisme. Seorang ahli biologi yang jahil tentang undang-undang kimia tidak akan dapat memahami dan menjelaskan proses ini.

1 Istilah ini berasal daripada perkataan Yunani phos, foto - cahaya, sintesis - sambungan.

Pengetahuan kimia juga diperlukan untuk ahli geologi. Menggunakannya, dia akan berjaya menjalankan pencarian mineral. Seorang doktor, ahli farmasi, pakar kosmetik, pakar metalurgi, pakar masakan, tanpa latihan kimia yang sesuai, tidak akan mencapai tahap kemahiran.

Kimia adalah sains tepat. Sebelum anda melaksanakan eksperimen kimia dan selepas siap, saintis-ahli kimia menjalankan pengiraan yang diperlukan. Keputusan mereka memungkinkan untuk membuat kesimpulan yang betul. Oleh itu, aktiviti seorang ahli kimia adalah mustahil tanpa pengetahuan matematik.

Sepanjang setengah abad yang lalu, sains baru telah muncul yang berkembang pesat.

Antaranya - biokimia kimia berkaitan, kimia pertanian, geokimia, kosmokimia, kimia fizikal.

Sejak zaman purba, manusia hidup selaras dengan alam semula jadi. Tetapi baru-baru ini keadaan semakin teruk. Alam sekitar semakin tercemar akibat kemasukan baja yang berlebihan ke dalam tanah, pembebasan gas ekzos kenderaan ke udara, bahan berbahaya dari pelbagai industri ke dalam badan air, serta sisa isi rumah. Semua ini membawa kepada kemusnahan tumbuhan, kematian haiwan, dan kemerosotan kesihatan manusia. Ancaman serius kepada semua makhluk hidup ialah senjata kimia - bahan khas yang sangat toksik. Memusnahkan simpanan senjata sedemikian memerlukan usaha, wang dan masa yang banyak.

Hubungan antara manusia dan alam sedang dikaji oleh sains semula jadi muda ekologi\ Masalah melindungi alam sekitar daripada pencemaran sentiasa dalam bidang pandangan saintis alam sekitar. Pemeliharaan alam semula jadi untuk generasi akan datang bergantung pada sikap berhati-hati setiap daripada kita terhadapnya, pada tahap budaya kita, pengetahuan kimia (Rajah 2).

nasi. 2. Selamatkan alam sekitar

1 Nama itu berasal daripada perkataan Yunani oikos - rumah, premis dan logos - perkataan, pengajaran.

Skim 2. Kimia - untuk seseorang

Kimia ialah singkatan bagi industri kimia.

Tumbuhan kimia menghasilkan bahan yang tidak wujud di alam semula jadi, tetapi perlu untuk manusia memastikan taraf hidup yang mencukupi, memenuhi pelbagai keperluan, dan mengekalkan kesihatan (Skim 2).

Kembali pada pertengahan abad ke-18, semasa pembentukan sains kimia, saintis Rusia yang cemerlang Mikhail Vasilyevich Lomonosov menulis: "Kimia menyebarkan tangannya secara meluas dalam urusan manusia ... Di mana sahaja kita melihat, di mana sahaja kita melihat, kejayaan ketekunannya terbalik di depan mata kita” . Pada zaman kita, kata-kata saintis telah memperoleh kaitan istimewa.

Kimia dalam kehidupan seharian.

Setiap daripada kita setiap hari melakukan transformasi bahan, tanpa menyedarinya. Pada waktu pagi kita mencuci tangan dan menggosok gigi. Apabila sabun dilarutkan dalam air, detergen terbentuk. Ubat gigi meneutralkan sisa asid dalam mulut. Semasa memasak, beberapa bahan bertukar menjadi bahan lain yang mempunyai rasa, warna, bau baru. Dari baking soda, yang ditambah kepada tepung, apabila dipanaskan, karbon dioksida dibebaskan, yang melonggarkan doh. Cuka boleh menghilangkan sisik dalam cerek, dan jus lemon boleh menghilangkan sedikit kotoran pada pakaian. Semua fenomena ini dijelaskan oleh sains kimia.

Kimia adalah subjek.

Kimia, seperti fizik dan matematik, dipanggil sains asas. sebab tu subjek "kimia" adalah wajib di sekolah.

Pengetahuan kimia membantu untuk mengetahui apa yang berlaku kepada bahan dalam alam semula jadi, organisma hidup, apa yang planet kita kaya, bagaimana segala yang wujud di atasnya berubah. Tanpa pengetahuan ini, kita tidak akan dapat mengendalikan bahan dengan betul, menggunakannya dengan berkesan dan selamat.

kesimpulan

Kimia - sains bahan dan transformasi mereka.

Ia adalah salah satu sains semula jadi dan berkait rapat dengan fizik, biologi, matematik, dan sains lain.

Kimia juga dipanggil subjek dan salah satu cabang industri.

Terima kasih kepada pencapaian kimia, seseorang menerima dan menggunakan pelbagai bahan.

Sesetengah bahan, masuk ke alam sekitar, mencemarkannya. Salah satu tugas terpenting manusia dan setiap daripada kita khususnya ialah pemuliharaan alam semula jadi. Pencapaian yang berjaya dalam tugas ini adalah mustahil tanpa penggunaan pengetahuan kimia.

?
1. Takrifkan ilmu kimia dan ulas mengenainya.
2. Cari padanan (tulis nombor bagi setiap ayat, dan kemudian huruf a, b atau c dengan makna yang sepadan dengan perkataan "kimia"):

1) kimia mempunyai undang-undang sendiri; a) mata pelajaran akademik;
2) pengeluaran dunia kimia - b) industri;
berjuta-juta tan pelbagai bahan; c) sains.
3) kimia diajar di sekolah-sekolah di seluruh dunia;

3. Sebutkan beberapa bahan yang tidak wujud dalam alam semula jadi, tetapi diperolehi oleh manusia dan digunakan dalam kehidupan seharian.

4. Berikan contoh pencemaran alam sekitar oleh bahan asal buatan (perindustrian).

Popel P. P., Kriklya L. S., Kimia: Pdruch. untuk 7 sel. zahalnosvit. navch. zakl. - K .: Pusat Pameran "Akademi", 2008. - 136 p.: il.

Isi pelajaran rumusan pelajaran dan kerangka sokongan pembentangan pelajaran teknologi interaktif mempercepatkan kaedah pengajaran berlatih kuiz, menguji tugasan dalam talian dan latihan bengkel kerja rumah dan soalan latihan untuk perbincangan kelas Ilustrasi video dan bahan audio foto, gambar grafik, jadual, komik skema, perumpamaan, pepatah, teka silang kata, anekdot, jenaka, petikan Alat tambah abstrak helaian curang cip untuk artikel inkuisitif (MAN) sastera utama dan glosari istilah tambahan Menambah baik buku teks dan pelajaran membetulkan kesilapan dalam buku teks menggantikan pengetahuan yang lapuk dengan yang baru Hanya untuk guru rancangan kalendar program latihan cadangan metodologi

Komposisi kajian kimia , sifat dan transformasi bahan, serta fenomena yang mengiringi transformasi ini.Salah satu definisi pertama kimia sebagai sains telah diberikan oleh saintis Rusia M.V. Lomonosov: "Sains kimia menganggap sifat dan perubahan jasad ... komposisi jasad ... menerangkan sebab apa yang berlaku kepada bahan semasa transformasi kimia." Menurut Mendeleev, kimia ialah kajian unsur dan sebatiannya. Kimia merujuk kepada sains semula jadi yang mengkaji dunia di sekeliling kita. Ia berkait rapat dengan sains semula jadi lain: fizik, biologi, geologi. Banyak bahagian sains moden timbul di persimpangan sains ini: kimia fizikal, geokimia, biokimia. Kimia juga berkait rapat dengan cabang sains dan teknologi yang lain. Kaedah matematik digunakan secara meluas di dalamnya, pengiraan dan pemodelan proses pada komputer elektronik digunakan. Dalam kimia moden, banyak bahagian bebas telah muncul, yang paling penting, sebagai tambahan kepada yang dinyatakan di atas, adalah kimia tak organik, kimia organik, x . polimer, kimia analitik, elektrokimia, kimia koloid dan lain-lain.Objek kajian kimia ialah bahan. Mereka biasanya dibahagikan kepada campuran dan bahan tulen. Antara yang terakhir, mudah dan kompleks dibezakan. Lebih daripada 400 bahan mudah diketahui, dan bahan yang lebih kompleks: beberapa ratus ribu, berkaitan dengan bukan organik, dan beberapa juta organik. Kursus kimia yang dipelajari di sekolah menengah boleh dibahagikan kepada tiga bahagian utama: kimia am, bukan organik dan organik. Kimia am mempertimbangkan konsep asas kimia, serta corak terpenting yang berkaitan dengan transformasi kimia. Bahagian ini merangkumi asas-asas daripada pelbagai bahagian sains moden: “kimia fizikal, kinetik kimia, elektrokimia, kimia struktur, dll. Kimia tak organik mengkaji sifat dan transformasi bahan tak organik (mineral). Kimia organik daripada. sifat dan transformasi bahan organik.Peranan kimia dalam industri dan pertanian. Pada setiap masa, kimia melayani manusia dalam aktiviti praktikalnya. Malah pada zaman purba, kraf timbul, yang berdasarkan proses kimia: pengeluaran logam, kaca, seramik, pewarna.Kimia memainkan peranan penting dalam industri moden. Industri kimia dan petrokimia adalah industri yang paling penting, tanpanya fungsi ekonomi adalah mustahil. Antara produk yang paling penting ialah asid, alkali, garam, baja mineral, pelarut, minyak, plastik, getah, gentian sintetik dan banyak lagi. Pada masa ini, industri kimia menghasilkan beberapa puluh ribu produk.Peranan yang amat penting dimainkan oleh produk dan proses kimia dalam sektor tenaga, yang menggunakan tenaga tindak balas kimia. Untuk tujuan tenaga, banyak produk penapisan minyak (petrol, minyak tanah, minyak bahan api), arang batu keras dan perang, syal dan gambut digunakan. Disebabkan oleh pengurangan rizab minyak asli, bahan api sintetik dihasilkan oleh pemprosesan kimia pelbagai bahan mentah semula jadi dan sisa pengeluaran. Perkembangan banyak industri dikaitkan dengan kimia: metalurgi, kejuruteraan, pengangkutan, industri bahan binaan, elektronik, cahaya, makanan industri - ini adalah senarai tidak lengkap sektor ekonomi yang menggunakan produk dan proses kimia secara meluas. Dalam banyak industri, kaedah kimia digunakan, contohnya, pemangkinan (pecutan proses), rawatan kimia logam, perlindungan logam daripada kakisan. Kimia memainkan peranan penting dalam pembangunan industri farmaseutikal: sebahagian besar daripada semua ubat diperoleh secara sintetik. Kimia mempunyai kepentingan yang luar biasa dalam pertanian, yang menggunakan baja mineral, produk perlindungan tumbuhan terhadap perosak, pengawal selia pertumbuhan tumbuhan, bahan tambahan kimia dan pengawet untuk makanan haiwan dan produk lain. Penggunaan kaedah kimia dalam pertanian telah membawa kepada kemunculan beberapa sains yang berkaitan, seperti agrokimia dan bioteknologi, yang pencapaiannya kini digunakan secara meluas dalam pengeluaran produk pertanian. Perkembangan pesat industri, termasuk industri kimia , telah menimbulkan masalah yang serius: keperluan untuk mengurangkan kesan negatifnya terhadap alam sekitar.Sains yang mengkaji hubungan manusia dengan alam sekitar dipanggil ekologi. Ekologi mempunyai hubungan rapat dengan kimia. Di satu pihak, kesan kimia terhadap alam sekitar menyebabkan kemudaratan yang besar kepadanya, tetapi sebaliknya, kemerosotan alam semula jadi boleh dicegah dengan menggunakan kaedah kimia. Kimia dan industri kimia adalah antara punca pencemaran alam sekitar yang paling ketara. Industri lain yang paling tidak menguntungkan alam sekitar ialah metalurgi ferus dan bukan ferus, pengangkutan motor dan tenaga (terutamanya loji kuasa haba). Hanya pengetahuan yang munasabah dan penggunaan kimia akan meningkatkan kekayaan negara.

Konsep umum kimia

Bahan dan transformasi bersama mereka adalah subjek kajian kimia. Kimia ialah sains bahan dan undang-undang yang mengawal perubahannya.

Perkataan "kimia" telah tersebar luas sejak awal abad ke-18. Dalam banyak bahasa, ia mempunyai bunyi yang serupa: kimia ("kemistry") - dalam bahasa Inggeris, hemie (he "mi) - dalam bahasa Jerman. Akar "hem" atau "dia" ditemui dalam istilah yang sepadan dalam banyak bahasa lain. Walau bagaimanapun, masih belum dapat ditentukan bila perkataan "kimia" muncul dan maksud asalnya dilaburkan di dalamnya. Ramai penyelidik cenderung untuk mempercayai bahawa perkataan ini berasal dari "Kemi" - "Negara Hitam". Jadi di Yunani kuno mereka memanggil Mesir, di mana "seni kimia suci" dilahirkan. Perkataan yang sama merujuk kepada warna tanah di Lembah Nil. Makna dari nama ini ialah "Sains Mesir". Walau bagaimanapun, dalam bahasa Yunani kuno terdapat perkataan lain yang serupa bunyinya. "Khimos" atau "humos" bermaksud "jus"; konsep ini terdapat dalam manuskrip yang mengandungi maklumat tentang ubat dan kaedah penyediaan ubat. "Hima" atau "hyuma" diterjemahkan sebagai tuangan dan merujuk kepada seni peleburan logam. "Hemeusis" bermaksud "pencampuran", yang merupakan operasi terpenting bagi kebanyakan proses kimia. Istilah "kimia" dalam erti kata "infusi", "menuangkan" pertama kali digunakan oleh ahli falsafah Yunani dan naturalis Zosima Panopolitansky pada pergantian abad ke-4 dan ke-5.

Dari segi sejarah, dua cabang utama kimia telah berkembang: kimia tak organik, yang mengkaji terutamanya unsur kimia dan bahan mudah dan kompleks yang terbentuk (kecuali sebatian karbon), dan kimia organik, yang subjeknya ialah sebatian karbon dengan unsur lain ( bahan organik). Sehingga akhir abad ke-18. istilah "kimia tak organik" dan "kimia organik" hanya menunjukkan dari mana "kerajaan" alam semula jadi (mineral, tumbuhan atau haiwan) sebatian tertentu diperolehi. Bermula dari abad ke-19. istilah ini telah menunjukkan kehadiran atau ketiadaan karbon dalam bahan tertentu. Kemudian mereka memperoleh makna baru yang lebih luas. Kimia tak organik bersentuhan terutamanya dengan geokimia dan kemudian dengan mineralogi dan geologi, iaitu, dengan sains alam semula jadi tak organik. Kimia organik ialah cabang kimia yang mengkaji pelbagai sebatian karbon sehingga kepada bahan biopolimer yang paling kompleks; melalui kimia organik dan bioorganik Kimia bersempadan dengan biokimia dan seterusnya biologi, iaitu, pada keseluruhan sains alam hidup. Di persimpangan antara kimia anorganik dan organik adalah kawasan sebatian unsur organ.

Dalam kimia, idea tentang tahap struktur organisasi jirim terbentuk secara beransur-ansur. Komplikasi bahan, bermula dari atom yang paling rendah, melalui langkah-langkah molekul, makromolekul, atau sebatian molekul tinggi (polimer), kemudian antara molekul (kompleks, klatrat, catenane), dan akhirnya, struktur makro yang pelbagai (kristal, misel. ) sehingga pembentukan bukan stoikiometri yang tidak tentu. Disiplin yang sepadan secara beransur-ansur berkembang dan menjadi terpencil: kimia sebatian kompleks, polimer, kimia kristal, kajian sistem tersebar dan fenomena permukaan, aloi, dll.

1.2 Subjek dan struktur kimia

Kimia moden berkait rapat dengan sains lain dan dengan semua cabang ekonomi negara. Ciri kualitatif bagi bentuk kimia bagi gerakan jirim dan peralihannya ke dalam bentuk gerakan lain menentukan kepelbagaian sains kimia dan kaitannya dengan bidang pengetahuan yang mengkaji kedua-dua bentuk gerakan yang lebih rendah dan lebih tinggi. Pengetahuan tentang bentuk kimia gerakan jirim memperkayakan doktrin umum perkembangan alam, evolusi jirim di Alam Semesta, dan menyumbang kepada pembentukan gambaran materialistik yang integral tentang dunia. Hubungan kimia dengan sains lain menimbulkan bidang tertentu penembusan bersama mereka. Oleh itu, bidang peralihan antara kimia dan fizik diwakili oleh kimia fizik dan fizik kimia. Antara kimia dan biologi, kimia dan geologi, kawasan sempadan khas timbul - geokimia, biokimia, biogeokimia, biologi molekul. Undang-undang kimia yang paling penting dirumuskan dalam bahasa matematik, dan kimia teori tidak boleh berkembang tanpa matematik. Kimia telah memberi dan memberi pengaruh terhadap perkembangan falsafah, dan telah sendiri mengalami dan sedang mengalami pengaruhnya.

Kajian objek dan fenomena kimia dengan kaedah fizikal, pembentukan corak transformasi kimia, berdasarkan prinsip umum fizik, mendasari kimia fizikal. Bidang kimia ini merangkumi beberapa disiplin yang sebahagian besarnya bebas: termodinamik kimia, kinetik kimia, elektrokimia, kimia koloid, kimia kuantum dan kajian struktur dan sifat molekul, ion, radikal, kimia sinaran, fotokimia, doktrin pemangkinan, keseimbangan kimia, larutan dan lain-lain.Kimia analitik telah memperoleh sifat bebas, kaedah yang digunakan secara meluas dalam semua bidang kimia. dan industri kimia. Dalam bidang aplikasi praktikal kimia, sains dan disiplin saintifik seperti teknologi kimia dengan banyak cabangnya, metalurgi, kimia pertanian, kimia perubatan, kimia forensik, dll., timbul.

"Kimia ialah sains yang mengkaji sifat dan transformasi bahan, disertai dengan perubahan dalam komposisi dan strukturnya." Ia mengkaji sifat dan sifat pelbagai ikatan kimia, tenaga tindak balas kimia, kereaktifan bahan, sifat pemangkin, dsb. Satu program pelik untuk kajian fenomena kimia pertama kali dirumus dan diterima pakai oleh ahli kimia pada Kongres Ahli Kimia Antarabangsa yang pertama di Jerman pada tahun 1860. Mereka meneruskan daripada fakta bahawa: - semua bahan terdiri daripada molekul yang berada dalam gerakan berterusan dan spontan; - Semua molekul terdiri daripada atom - atom dan molekul sentiasa bergerak; Atom adalah komponen molekul yang paling kecil, kemudian tidak boleh dibahagikan.

Kimia adalah salah satu cabang sains semula jadi, subjeknya ialah unsur kimia (atom), bahan ringkas dan kompleks (molekul) yang terbentuk, penjelmaannya dan hukum yang mengawal penjelmaan ini.

Kimia ialah sains unsur kimia, sebatian dan transformasinya yang berlaku akibat tindak balas kimia. Ia mengkaji bahan apa yang terdiri daripada objek ini atau itu; mengapa dan bagaimana besi berkarat, dan mengapa timah tidak berkarat; apa yang berlaku kepada makanan dalam badan; mengapa larutan garam mengalirkan elektrik, tetapi larutan gula tidak; mengapa beberapa perubahan kimia berlaku dengan cepat dan yang lain perlahan.

Kimia - Yunani, sains yang mengkaji komposisi badan; ia mengajar apa yang terdiri daripada bahan ringkas (unsur kimia), bagaimana ia boleh diuraikan (analisis kimia) kepada bahagian komponen dan diperoleh semula daripada bahagian komponen ini (sintesis kimia).

Kimia - Sains komposisi, struktur, perubahan dan transformasi, serta pembentukan bahan mudah dan kompleks baru. Kimia, kata Engels, boleh dipanggil sains perubahan kualitatif dalam badan yang berlaku di bawah pengaruh perubahan dalam komposisi kuantitatif.

Kimia - Yunani. sains penguraian dan komposisi bahan, badan, pencarian unsur-unsur yang tidak boleh terurai, asas.

Pandangan kimia tentang alam semula jadi, asal usul dan keadaan semasa.

Kimia adalah sains yang sangat kuno. Terdapat beberapa penjelasan untuk perkataan "kimia". Menurut salah satu teori yang ada, ia berasal dari nama kuno Mesir - Kham dan, oleh itu, mesti bermaksud "seni Mesir". Menurut teori lain, perkataan "kimia" berasal dari perkataan Yunani cumoz (jus tumbuhan) dan bermaksud "seni mengekstrak jus." Jus ini mungkin logam cair, jadi dengan tafsiran panjang istilah itu, seni metalurgi juga mesti disertakan di dalamnya.

Subjek kimia ialah unsur kimia dan sebatiannya, serta undang-undang yang mengawal pelbagai tindak balas kimia. Kimia kadangkala dipanggil sains pusat kerana kedudukannya yang istimewa di kalangan sains semula jadi. Ia menggabungkan sains fizikal dan matematik dan biologi dan sosial. Ini menjadikan kimia sebagai "sains gergasi". Kimia moden adalah yang paling luas daripada semua sains semula jadi.

Menurut definisi D. I. Mendeleev Dmitry Ivanovich (1871), "kimia dalam keadaan sekarang boleh ... dipanggil doktrin unsur-unsur." Asal-usul perkataan "kimia" belum dijelaskan sepenuhnya. Ramai penyelidik percaya bahawa ia berasal dari nama purba Mesir - Chemia (Yunani Chemía, ditemui di Plutarch), yang berasal dari "hem" atau "hame" - hitam dan bermaksud "sains bumi hitam" (Mesir), " sains Mesir".

Tugas utama kimia adalah untuk menjelaskan sifat jirim, pendekatan utama untuk menyelesaikan masalah ini ialah penguraian jirim kepada komponen yang lebih ringkas dan sintesis bahan baharu. Menggunakan pendekatan ini, ahli kimia telah belajar untuk menghasilkan semula banyak bahan kimia semula jadi dan mencipta bahan yang tidak wujud dalam alam semula jadi. Di loji kimia, arang batu, minyak, bijih, air, oksigen udara ditukar kepada detergen dan pewarna, plastik dan polimer, ubat-ubatan dan aloi logam, baja, racun herba dan racun serangga, dsb. Organisma hidup juga boleh dianggap sebagai tumbuhan kimia yang paling kompleks, di mana beribu-ribu bahan memasuki tindak balas kimia yang dikawal dengan sempurna.

Kimia moden adalah kompleks sains yang luas, secara beransur-ansur terbentuk dalam perkembangan sejarahnya yang panjang. Perkenalan praktikal manusia dengan proses kimia bermula sejak zaman purba. Selama berabad-abad penjelasan teori tentang proses kimia adalah berdasarkan falsafah semula jadi kualiti unsur. Dalam bentuk yang diubah suai, ia berfungsi sebagai asas untuk alkimia, yang timbul sekitar abad ke-3-4. AD dan berusaha untuk menyelesaikan masalah menukar logam asas kepada yang mulia. Setelah tidak mencapai kejayaan dalam menyelesaikan masalah ini, ahli alkimia, bagaimanapun, membangunkan beberapa kaedah untuk mengkaji bahan, menemui beberapa sebatian kimia, yang pada tahap tertentu menyumbang kepada kemunculan kimia saintifik.

Ciri-ciri terpenting kimia moden adalah seperti berikut.

1. Banyak disiplin saintifik bebas muncul dalam kimia, terutamanya dalam kimia fizikal (termodinamik kimia, kinetik kimia, elektrokimia, termokimia, kimia sinaran, fotokimia, kimia plasma, kimia laser).

2. Kimia disepadukan secara aktif dengan sains lain, mengakibatkan kemunculan biokimia, biologi molekul, kosmokimia, geokimia, biogeokimia. Bekas kajian proses kimia dalam organisma hidup, geokimia - corak tingkah laku unsur kimia dalam kerak bumi. Biogeokimia ialah sains proses pergerakan, pengedaran, serakan dan kepekatan unsur kimia dalam biosfera dengan penyertaan organisma. Pengasas biogeokimia ialah V. I. Vernadsky. Kosmokimia mengkaji komposisi kimia jirim di Alam Semesta, kelimpahan dan pengedarannya di antara badan kosmik individu.

3. Pada asasnya kaedah penyelidikan baru muncul dalam kimia (analisis x-ray struktur, spektroskopi jisim, spektroskopi radio, dll.).

Kimia menyumbang kepada pembangunan intensif kawasan tertentu aktiviti manusia. Sebagai contoh, kimia memberi pembedahan tiga cara utama di mana operasi moden menjadi tidak menyakitkan dan secara amnya mungkin: 1) pengenalan ke dalam amalan anestesia eter, dan kemudian bahan narkotik lain; 2) penggunaan antiseptik untuk mencegah jangkitan; 3) mendapatkan bahan alloplastik baru-polimer yang tidak terdapat dalam alam semula jadi.

Dalam kimia, nilai yang tidak sama bagi unsur kimia individu sangat jelas ditunjukkan. Sebilangan besar sebatian kimia (96% daripada lebih daripada 8.5 ribu diketahui pada masa ini) adalah sebatian organik. Ia berdasarkan 18 elemen), dan hanya 6 daripadanya lebih biasa). Ini disebabkan oleh fakta bahawa, pertama, ikatan kimia adalah kuat (intensif tenaga) dan, kedua, ia juga labil. Karbon, seperti tiada unsur lain, memenuhi semua keperluan intensiti tenaga dan labiliti ikatan ini. Ia menggabungkan bahan kimia yang bertentangan, menyedari perpaduan mereka.

Walau bagaimanapun, kami menekankan bahawa asas material kehidupan tidak dikurangkan kepada mana-mana, walaupun yang paling kompleks, pembentukan kimia. Ia bukan sekadar agregat komposisi kimia tertentu, tetapi pada masa yang sama struktur yang mempunyai fungsi dan proses. Oleh itu, adalah mustahil untuk memberikan kehidupan hanya definisi berfungsi.

Kimia moden mengkaji transformasi di mana molekul satu sebatian menukar atom dengan molekul sebatian lain, terurai menjadi molekul dengan bilangan atom yang lebih kecil, dan juga masuk ke dalam tindak balas kimia, akibatnya bahan baru terbentuk. Atom mengalami beberapa perubahan dalam proses kimia hanya dalam kulit elektron luar, manakala nukleus atom dan kulit elektron dalam tidak berubah.

Apabila mentakrifkan subjek kimia, perhatian sering tertumpu pada fakta bahawa ia terutamanya terdiri daripada sebatian atom dan transformasi sebatian ini, yang berlaku dengan pemecahan beberapa dan pembentukan ikatan interatomik yang lain.

Pelbagai sains kimia dibezakan oleh fakta bahawa mereka terlibat dalam kajian sama ada kelas sebatian yang berbeza (perbezaan sedemikian adalah asas untuk membezakan antara kimia organik dan bukan organik), atau pelbagai jenis tindak balas (radiokimia, kimia sinaran, sintesis pemangkin , kimia polimer), atau menggunakan kaedah penyelidikan yang berbeza (kimia fizikal dalam pelbagai arah). Persempadanan satu disiplin kimia daripada disiplin yang lain, yang dalam keadaan sekarang mengekalkan garis pemisah yang telah ditetapkan secara sejarah, adalah bersifat relatif.

Sehingga akhir abad ke-19, kimia pada asasnya adalah sains bersatu yang penting. Pembahagian dalamannya kepada organik dan bukan organik tidak melanggar perpaduan ini. Tetapi banyak penemuan yang tidak lama kemudian diikuti, baik dalam kimia itu sendiri dan dalam biologi dan fizik, menandakan permulaan pembezaan pesatnya.

Sains kimia moden, berdasarkan asas teori yang kukuh, sentiasa berkembang secara meluas dan mendalam. Khususnya, terdapat penemuan dan kajian zarah kimia diskret baharu yang berbeza secara kualitatif. Jadi, pada separuh pertama abad ke-19, ketika mengkaji elektrolisis, ion ditemui - zarah khas terbentuk daripada atom dan molekul, tetapi bercas elektrik. Ion ialah unit struktur bagi banyak kristal, kisi kristal logam, ia wujud di atmosfera, dalam larutan, dsb.

Pada awal abad XX. ahli kimia menemui radikal sebagai salah satu bentuk aktif bahan kimia. Ia terbentuk daripada molekul dengan memisahkan atom atau kumpulan individu dan mengandungi atom unsur dalam keadaan valens yang luar biasa untuknya, yang dikaitkan dengan kehadiran elektron tunggal (tidak berpasangan), yang menerangkan aktiviti kimia mereka yang luar biasa.

Makromolekul juga merupakan bentuk khas bahan kimia. Mereka terdiri daripada ratusan dan ribuan atom dan, sebagai hasilnya, memperoleh sifat baru secara kualitatif, berbeza dengan molekul biasa.

Ciri kimia moden, serta semua sains abad ke-20, proses pembezaan dalaman yang mendalam sebahagian besarnya dikaitkan dengan penemuan kepelbagaian kualitatif bahan kimia ini. Struktur, transformasi dan sifatnya telah menjadi subjek kajian dalam bahagian khas kimia: elektrokimia, kinetik kimia, kimia polimer, kimia sebatian kompleks, kimia koloid, dan kimia sebatian makromolekul.

Sudah pada awal abad XX. dalam kimia itu sendiri, kimia am dan bukan organik dan kimia organik jelas dibezakan. Subjek kajian kimia tak organik am dan berkait rapat ialah unsur kimia, sebatian tak organik termudah yang mereka bentuk, dan undang-undang amnya (terutamanya Undang-undang Berkala D.I. Dmitri Ivanovich Mendeleev).

Dorongan yang kuat kepada pembangunan kimia tak organik diberikan melalui penembusan ke dalam perut atom dan kajian proses nuklear. Pencarian unsur yang paling sesuai untuk pembelahan dalam reaktor nuklear menyumbang kepada kajian unsur yang kurang dikaji dan sintesis unsur baru menggunakan tindak balas nuklear. Kajian sifatnya, serta asas fizikokimia dan sifat kimia isotop radioaktif, kaedah pengasingan dan kepekatannya, telah diambil oleh radiokimia, yang timbul pada suku kedua abad ke-20.

Kimia organik akhirnya berkembang menjadi sains bebas pada separuh kedua abad ke-19. Ini difasilitasi oleh penerimaan bahan empirikal dan teori yang besar pada sebatian karbon dan terbitannya. Faktor penentu bagi semua sebatian organik ialah ciri keadaan valens karbon - keupayaan atomnya untuk mengikat antara satu sama lain sebagai ikatan tunggal, berganda, rangkap tiga ke dalam rantai linear dan bercabang panjang. Oleh kerana pelbagai bentuk lekatan atom karbon yang tidak terhingga, kehadiran isomerisme dan siri homolog dalam hampir semua kelas sebatian organik, kemungkinan untuk mendapatkan sebatian ini boleh dikatakan tidak terhad.

Pada abad XX. banyak cabang kimia organik mula beransur-ansur berubah menjadi cabang yang besar dan agak bebas dengan objek kajian mereka sendiri. Ini adalah bagaimana kimia sebatian organoelemen, kimia polimer, kimia sebatian makromolekul, kimia antibiotik, pewarna, sebatian wangi, farmakokimia, dll.

Pada akhir abad XX. terdapat kimia sebatian organologam, iaitu sebatian yang mengandungi satu (atau lebih) ikatan logam-karbon langsung. Sehingga akhir abad ini, sebatian organik merkuri, kadmium, zink, plumbum, dll. Pada masa ini, sebatian karbon dengan kandungan ketara bukan sahaja logam, tetapi juga bukan logam (fosforus, boraks, silikon, arsenik). , dsb.) telah diperolehi. Sekarang bidang kimia ini dipanggil kimia sebatian organoelemen, ia terletak di persimpangan kimia organik dan bukan organik.

Bidang kimia bebas ialah sains kaedah untuk menentukan komposisi bahan - kimia analitik. Tugas utamanya - penentuan unsur kimia atau sebatian mereka yang membentuk bahan yang dikaji - diselesaikan dengan analisis. Tanpa kaedah analisis moden, sintesis sebatian kimia baru, pemantauan berterusan yang berkesan terhadap perjalanan proses teknologi dan kualiti produk yang diperolehi adalah mustahil.

Kimia pada zaman kita adalah salah satu bidang pengetahuan manusia yang paling luas dan memainkan peranan yang sangat penting dalam ekonomi negara. Objek dan kaedah mempelajari kimia sangat pelbagai sehingga banyak bahagiannya pada dasarnya adalah disiplin saintifik bebas. Adalah menjadi kebiasaan untuk membahagikan kimia moden dalam erti kata yang paling umum kepada sekurang-kurangnya 5 bahagian: kimia tak organik, organik, fizikal, analisis dan makromolekul. Walau bagaimanapun, tiada sempadan yang jelas antara bahagian ini. Sebagai contoh, koordinasi dan sebatian organoelemen adalah objek yang berada dalam bidang penyelidikan, baik kimia anorganik dan organik. Pembangunan bahagian ini adalah mustahil tanpa penggunaan meluas kaedah dan konsep kimia fizikal dan analisis.

Ciri-ciri kimia moden yang paling penting termasuk:

1. Pembezaan bahagian utama kimia kepada disiplin saintifik yang berasingan dan sebahagian besarnya bebas. Pembezaan ini adalah berdasarkan perbezaan antara objek dan kaedah penyelidikan. Oleh itu, kimia fizikal dibahagikan kepada sejumlah besar disiplin yang berkembang pesat.

2. Integrasi kimia dengan sains lain. Hasil daripada proses ini, biokimia, kimia bioorganik dan biologi molekul timbul, mengkaji proses kimia dalam organisma hidup. Di sempadan antara kimia dan geologi, geokimia berkembang, menyiasat corak tingkah laku unsur kimia dalam kerak bumi. Tugas kosmokimia ialah kajian tentang ciri-ciri komposisi unsur badan kosmik (planet dan meteorit) dan pelbagai sebatian yang terkandung dalam objek ini.

3. Kemunculan kaedah penyelidikan fizikal yang baharu, terutamanya fizikal dan kimia (analisis sinar-X struktur, spektroskopi jisim, kaedah spektroskopi radio, dsb.)

Hubungan antara kimia dan fizik

Seiring dengan proses pembezaan sains kimia itu sendiri, kimia kini sedang menjalani proses integrasi dengan cabang sains semula jadi yang lain. Hubungan antara fizik dan kimia berkembang terutamanya secara intensif. Proses ini disertai dengan kemunculan semakin banyak cabang ilmu fizikal dan kimia yang berkaitan.

Seluruh sejarah interaksi kimia dan fizik penuh dengan contoh pertukaran idea, objek dan kaedah penyelidikan. Pada peringkat perkembangannya yang berbeza, fizik membekalkan kimia dengan konsep dan konsep teori yang mempunyai kesan kuat terhadap perkembangan kimia. Pada masa yang sama, semakin rumit penyelidikan kimia, semakin banyak peralatan dan kaedah pengiraan fizik menembusi kimia. Keperluan untuk mengukur kesan haba sesuatu tindak balas, pembangunan analisis pembelauan spektrum dan sinar-X, kajian isotop dan unsur kimia radioaktif, kekisi kristal jirim, struktur molekul memerlukan penciptaan dan membawa kepada penggunaan yang paling instrumen fizikal kompleks - spektroskop, spektrograf jisim, grating pembelauan, mikroskop elektron, dsb.

Perkembangan sains moden telah mengesahkan hubungan yang mendalam antara fizik dan kimia. Sambungan ini bersifat genetik, iaitu pembentukan atom unsur kimia, gabungannya menjadi molekul bahan berlaku pada peringkat tertentu dalam perkembangan dunia bukan organik. Juga, sambungan ini adalah berdasarkan kesamaan struktur jenis jirim tertentu, termasuk molekul bahan, yang akhirnya terdiri daripada unsur kimia, atom dan zarah asas yang sama. Kemunculan bentuk gerakan kimia dalam alam semula jadi menyebabkan perkembangan idea selanjutnya tentang interaksi elektromagnet yang dikaji oleh fizik. Berdasarkan undang-undang berkala, kemajuan kini dibuat bukan sahaja dalam kimia, tetapi juga dalam fizik nuklear, di sempadan yang mana teori fiziko-kimia campuran seperti kimia isotop dan kimia sinaran timbul.

Kimia dan fizik mengkaji objek yang hampir sama, tetapi hanya setiap daripada mereka melihat sisinya sendiri dalam objek ini, subjek kajiannya sendiri. Jadi, molekul adalah subjek kajian bukan sahaja kimia, tetapi juga fizik molekul. Jika yang pertama mengkajinya dari sudut pandangan undang-undang pembentukan, komposisi, sifat kimia, ikatan, syarat untuk penceraiannya menjadi atom konstituen, maka yang kedua secara statistik mengkaji kelakuan jisim molekul, yang menentukan fenomena haba, pelbagai keadaan pengagregatan, peralihan daripada fasa gas kepada cecair dan pepejal dan sebaliknya, fenomena yang tidak dikaitkan dengan perubahan dalam komposisi molekul dan struktur kimia dalamannya. Iringan setiap tindak balas kimia oleh pergerakan mekanikal jisim molekul bahan tindak balas, pelepasan atau penyerapan haba akibat pemecahan atau pembentukan ikatan dalam molekul baru secara meyakinkan membuktikan hubungan rapat antara fenomena kimia dan fizikal. Oleh itu, tenaga proses kimia berkait rapat dengan undang-undang termodinamik. Tindak balas kimia yang membebaskan tenaga, biasanya dalam bentuk haba dan cahaya, dipanggil eksotermik. Terdapat juga tindak balas endotermik yang menyerap tenaga. Semua perkara di atas tidak bercanggah dengan undang-undang termodinamik: dalam kes pembakaran, tenaga dibebaskan serentak dengan penurunan tenaga dalaman sistem. Dalam tindak balas endotermik, tenaga dalaman sistem meningkat disebabkan oleh kemasukan haba. Dengan mengukur jumlah tenaga yang dibebaskan semasa tindak balas (kesan haba tindak balas kimia), seseorang boleh menilai perubahan dalam tenaga dalaman sistem. Ia diukur dalam kilojoule per mol (kJ/mol).

Satu lagi contoh. Hukum Hess ialah kes khas bagi undang-undang pertama termodinamik. Ia menyatakan bahawa kesan haba sesuatu tindak balas hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir bahan dan tidak bergantung pada peringkat pertengahan proses. Undang-undang Hess membolehkan untuk mengira kesan haba tindak balas dalam kes di mana pengukuran langsungnya atas sebab tertentu mustahil.

Dengan kemunculan teori relativiti, mekanik kuantum dan teori zarah asas, hubungan yang lebih mendalam antara fizik dan kimia telah didedahkan. Ternyata kunci untuk menerangkan intipati sifat sebatian kimia, mekanisme transformasi bahan terletak pada struktur atom, dalam proses mekanikal kuantum zarah asasnya dan terutamanya elektron kulit luar. molekul sebatian organik dan bukan organik, dsb.

Dalam bidang hubungan antara fizik dan kimia, bahagian yang agak muda dari bahagian utama kimia seperti kimia fizikal timbul dan berjaya berkembang, yang terbentuk pada akhir abad ke-19. hasil daripada percubaan yang berjaya untuk mengkaji secara kuantitatif sifat fizikal bahan kimia dan campuran, penjelasan teori struktur molekul. Asas eksperimen dan teori untuk ini adalah kerja D.I. Mendeleev Dmitry Ivanovich (penemuan Undang-undang Berkala), Van't Hoff (termodinamik proses kimia), S. Arrhenius (teori penceraian elektrolitik), dsb. Subjek kajiannya ialah soalan teori umum mengenai struktur dan sifat molekul sebatian kimia, proses transformasi bahan yang berkaitan dengan pergantungan bersama sifat fizikalnya, kajian tentang keadaan untuk berlakunya tindak balas kimia dan fenomena fizikal yang berlaku dalam kes ini. Kini kimia fizikal ialah sains pelbagai yang menghubungkan rapat fizik dan kimia.

Dalam kimia fizikal itu sendiri, pada masa ini, elektrokimia, kajian penyelesaian, fotokimia, dan kimia kristal telah menonjol dan berkembang sepenuhnya sebagai bahagian bebas dengan kaedah khas dan objek kajian mereka sendiri. Pada awal abad XX. Kimia koloid, yang membesar dalam kedalaman kimia fizikal, juga menonjol sebagai sains bebas. Sejak separuh kedua abad XX. sehubungan dengan perkembangan intensif masalah tenaga nuklear, cabang kimia fizikal terkini timbul dan menerima perkembangan hebat - kimia tenaga tinggi, kimia sinaran (subjek kajiannya adalah tindak balas yang berlaku di bawah tindakan sinaran mengion), dan isotop kimia.

Kimia fizikal kini dianggap sebagai asas teori umum yang paling luas bagi semua sains kimia. Banyak ajaran dan teorinya adalah sangat penting untuk pembangunan kimia bukan organik dan terutamanya organik. Dengan kemunculan kimia fizikal, kajian jirim mula dijalankan bukan sahaja dengan kaedah penyelidikan kimia tradisional, bukan sahaja dari sudut komposisi dan sifatnya, tetapi juga dari sisi struktur, termodinamik dan kinetik. proses kimia, serta dari sisi sambungan dan pergantungan yang terakhir pada kesan fenomena yang wujud dalam bentuk pergerakan lain (pendedahan cahaya dan sinaran, pendedahan cahaya dan haba, dsb.).

Perlu diperhatikan bahawa pada separuh pertama abad XX. terdapat sempadan antara kimia dan cabang baru fizik (mekanik kuantum, teori elektronik atom dan molekul) sains, yang kemudiannya dikenali sebagai fizik kimia. Beliau secara meluas menggunakan kaedah teori dan eksperimen fizik terkini untuk mengkaji struktur unsur kimia dan sebatian, dan terutamanya mekanisme tindak balas. Fizik kimia mengkaji kesalinghubungan dan peralihan bersama bagi bentuk kimia dan subatomik bagi gerakan jirim.

Dalam hierarki sains asas yang diberikan oleh F. Engels, kimia secara langsung bersebelahan dengan fizik. Kejiranan ini memberikan kelajuan dan kedalaman yang banyak cabang fizik membuahkan hasil yang terjepit ke dalam kimia. Sempadan kimia, di satu pihak, dengan fizik makroskopik - termodinamik, fizik media berterusan, dan sebaliknya - dengan mikrofizik - fizik statik, mekanik kuantum.

Telah diketahui umum betapa bermanfaatnya hubungan ini untuk kimia. Termodinamik melahirkan termodinamik kimia - kajian keseimbangan kimia. Fizik statik membentuk asas kinetik kimia - kajian tentang kadar transformasi kimia. Mekanik kuantum mendedahkan intipati Hukum Berkala Dmitri Ivanovich Mendeleev. Teori moden struktur kimia dan kereaktifan ialah kimia kuantum, i.e. aplikasi prinsip mekanik kuantum untuk kajian molekul dan transformasi X.

Satu lagi bukti pengaruh fizik yang bermanfaat terhadap sains kimia ialah penggunaan kaedah fizik yang semakin berkembang dalam penyelidikan kimia. Kemajuan yang ketara dalam bidang ini amat jelas kelihatan dalam contoh kaedah spektroskopi. Baru-baru ini, daripada julat sinaran elektromagnet yang tidak terhingga, ahli kimia hanya menggunakan kawasan sempit bagi kawasan yang kelihatan dan bersebelahan dalam julat inframerah dan ultraungu. Penemuan oleh ahli fizik tentang fenomena penyerapan resonans magnetik membawa kepada kemunculan spektroskopi resonans magnetik nuklear, kaedah dan kaedah analisis moden yang paling bermaklumat untuk mengkaji struktur elektronik molekul, dan spektroskopi resonans paramagnet elektron, kaedah unik untuk mengkaji perantaraan yang tidak stabil. zarah - radikal bebas. Perkembangan sinaran synchrotron telah membuka prospek baharu untuk pembangunan cabang spektroskopi bertenaga tinggi ini.

Nampaknya keseluruhan julat elektromagnet telah dikuasai, dan sukar untuk mengharapkan kemajuan selanjutnya dalam bidang ini. Walau bagaimanapun, laser muncul - sumber unik dalam keamatan spektrumnya - dan bersama-sama dengannya kemungkinan analisis yang baru. Antaranya ialah resonans magnetik laser, kaedah yang sangat sensitif yang berkembang pesat untuk mengesan radikal dalam gas. Satu lagi, benar-benar hebat, kemungkinan adalah pengesanan sedikit demi sedikit atom dengan laser - teknik berdasarkan pengujaan terpilih, yang memungkinkan untuk mendaftarkan hanya beberapa atom asing dalam sel. Peluang menarik untuk mengkaji mekanisme tindak balas radikal telah disediakan oleh penemuan fenomena polarisasi kimia nukleus.

Sekarang sukar untuk menamakan bidang fizik moden yang tidak secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi kimia. Ambil, sebagai contoh, fizik zarah asas yang tidak stabil, yang jauh dari dunia molekul yang dibina daripada nukleus dan elektron. Ia mungkin kelihatan mengejutkan bahawa persidangan antarabangsa khas membincangkan tingkah laku kimia atom yang mengandungi positron atau muon, yang, pada dasarnya, tidak dapat memberikan sebatian yang stabil. Walau bagaimanapun, maklumat unik tentang tindak balas ultracepat, yang dibenarkan oleh atom sedemikian, membenarkan minat ini sepenuhnya.

Hubungan antara kimia dan biologi

Umum mengetahui bahawa untuk masa yang lama kimia dan biologi berjalan dengan cara mereka sendiri, walaupun impian lama ahli kimia adalah penciptaan organisma hidup di makmal.

Pengukuhan mendadak hubungan antara kimia dan biologi berlaku akibat penciptaan A.M. Teori Butlerov tentang struktur kimia sebatian organik. Berpandukan teori ini, ahli kimia organik mula bersaing dengan alam semula jadi. Generasi ahli kimia seterusnya menunjukkan kepintaran, kerja, imaginasi dan pencarian kreatif yang hebat untuk sintesis jirim yang terarah. Niat mereka bukan sahaja untuk meniru alam, mereka mahu mengatasinya. Dan hari ini kami dengan yakin boleh menyatakan bahawa dalam banyak kes ini telah dicapai.

Kepentingan kimia di kalangan sains yang mengkaji kehidupan adalah sangat hebat. Ia adalah kimia yang mendedahkan peranan paling penting klorofil sebagai asas kimia fotosintesis, hemoglobin sebagai asas proses pernafasan, sifat kimia penghantaran pengujaan saraf telah ditubuhkan, struktur asid nukleik ditentukan, dsb. Tetapi perkara utama ialah, secara objektif, mekanisme kimia terletak pada asas proses biologi, fungsi makhluk hidup. Semua fungsi dan proses yang berlaku dalam organisma hidup boleh dinyatakan dalam bahasa kimia, dalam bentuk proses kimia tertentu.

Sains lain yang muncul di persimpangan biologi, kimia dan fizik: biokimia - sains metabolisme dan proses kimia dalam organisma hidup; kimia bioorganik - sains tentang struktur, fungsi dan cara sintesis sebatian yang membentuk organisma hidup; biologi fizikal dan kimia sebagai sains fungsi sistem penghantaran maklumat yang kompleks dan peraturan proses biologi pada peringkat molekul, serta biofizik, kimia biofizikal dan biologi sinaran.

Pada masa kini, untuk kimia, penerapan prinsip biologi menjadi sangat penting, di mana pengalaman menyesuaikan organisma hidup dengan keadaan Bumi selama berjuta-juta tahun, pengalaman mencipta mekanisme dan proses yang paling maju tertumpu. Sudah ada pencapaian tertentu di sepanjang laluan ini.

Pada masa ini, prospek untuk kemunculan dan pembangunan kimia baru sudah kelihatan, berdasarkan teknologi industri sisa rendah, bebas sisa dan penjimatan tenaga akan dicipta.

Hari ini, ahli kimia telah membuat kesimpulan bahawa, dengan menggunakan prinsip yang sama di mana kimia organisma dibina, pada masa hadapan (tanpa sifat berulang secara tepat) adalah mungkin untuk membina kimia yang pada asasnya baru, kawalan baru proses kimia, di mana prinsip sintesis molekul yang serupa akan digunakan. Ia dijangka mencipta penukar yang menggunakan cahaya matahari dengan kecekapan tinggi, menukarnya kepada tenaga kimia dan elektrik, serta tenaga kimia kepada cahaya dengan intensiti yang hebat.

Untuk menguasai pengalaman pemangkin hidupan liar dan melaksanakan pengetahuan yang diperoleh dalam prom indeks. ahli kimia pengeluaran telah menggariskan beberapa cara yang menjanjikan.

Yang pertama ialah pembangunan penyelidikan dalam bidang pemangkinan kompleks logam dengan orientasi ke arah objek alam hidup yang sepadan. Pemangkinan ini diperkaya dengan kaedah yang digunakan oleh organisma hidup dalam tindak balas enzim, dan juga dengan kaedah pemangkinan heterogen klasik.

Cara kedua ialah memodelkan biomangkin. Pada masa ini, disebabkan pemilihan struktur buatan, adalah mungkin untuk membina model banyak enzim yang dicirikan oleh aktiviti tinggi dan selektiviti, kadang-kadang hampir sama dengan asal, atau dengan kesederhanaan struktur yang lebih besar.

Bahagian kimia moden

Kimia moden adalah bidang sains semula jadi yang sangat luas sehingga banyak bahagiannya pada asasnya bebas, walaupun disiplin saintifik berkait rapat.

Berdasarkan objek yang dikaji (zat), kimia biasanya dibahagikan kepada bukan organik dan organik. Kimia fizik, termasuk kimia kuantum, elektrokimia, termodinamik kimia, dan kinetik kimia, memperkatakan penjelasan intipati fenomena kimia dan penubuhan undang-undang amnya berdasarkan prinsip fizik dan data eksperimen. Kimia analitik dan koloid juga merupakan bahagian bebas (lihat senarai bahagian di bawah).

Asas teknologi pengeluaran moden diterangkan oleh teknologi kimia - sains kaedah ekonomi dan cara pemprosesan kimia industri bahan semula jadi siap dan pengeluaran buatan produk kimia yang tidak terdapat dalam persekitaran semula jadi.

Gabungan kimia dengan sains semula jadi lain yang berkaitan ialah biokimia, kimia bioorganik, geokimia, kimia sinaran, fotokimia, dll.

Asas saintifik umum kaedah kimia dibangunkan dalam teori pengetahuan dan metodologi sains.

Agrokimia

Kimia analitik berkaitan dengan kajian bahan untuk mendapatkan pemahaman tentang komposisi dan struktur kimianya, dalam rangka disiplin ini, kaedah eksperimen untuk analisis kimia sedang dibangunkan.

Kimia bioorganik

Biokimia mengkaji bahan kimia, perubahannya dan fenomena yang mengiringi perubahan ini dalam organisma hidup. Berkait rapat dengan kimia organik, kimia dadah, neurokimia, biologi molekul dan genetik.

Kimia pengiraan

Geokimia - sains komposisi kimia Bumi dan planet (kosmokimia), undang-undang pengedaran unsur dan isotop, proses pembentukan batu, tanah dan perairan semula jadi.

kimia kuantum

kimia koloid

kimia komputer

kimia kosmetik

Kosmokimia

Kimia matematik

Sains Bahan

Kimia organologam

Kimia tak organik mengkaji sifat dan tindak balas sebatian tak organik. Tiada sempadan yang jelas antara kimia organik dan bukan organik; sebaliknya, terdapat disiplin di persimpangan sains ini, contohnya, kimia organologam.

Kimia organik memilih bahan yang dibina berdasarkan rangka karbon sebagai subjek kajian.

Neurokimia mempunyai sebagai subjek kajian mediator, peptida, protein, lemak, gula dan asid nukleik, interaksi mereka dan peranan yang mereka mainkan dalam pembentukan, perkembangan dan perubahan sistem saraf.

Petrokimia

kimia am

kimia persediaan

Radiokimia

Kimia supramolekul

Kimia teori

farmaseutikal

Kimia fizik mengkaji asas fizikal dan asas sistem dan proses kimia. Bidang penyelidikan utama termasuk termodinamik kimia, kinetik, elektrokimia, mekanik statistik, dan spektroskopi. Kimia fizik mempunyai banyak persamaan dengan fizik molekul. Kimia fizik melibatkan penggunaan kaedah infinitesimal. Kimia fizik adalah disiplin yang berasingan daripada fizik kimia.

Fotokimia

Kimia sebatian makromolekul

Kimia molekul satu karbon

Kimia polimer

Kimia tanah

Kimia teori menetapkan sebagai tugasnya generalisasi teori dan pengesahan pengetahuan kimia melalui penaakulan teori asas (biasanya dalam bidang matematik atau fizik).

Termokimia

Kimia toksikologi

Elektrokimia

Kimia alam sekitar; kimia alam sekitar

Kimia nuklear ialah kajian tindak balas nuklear dan akibat kimia tindak balas nuklear.

Kimia ialah sains tentang struktur, sifat bahan, penjelmaan mereka dan fenomena yang mengiringi penjelmaan ini. Dalam kimia sebagai sains, tiga matlamat utama boleh dibezakan. Matlamat utama kimia yang pertama ialah mengkaji struktur sebatian, pembangunan teori struktur dan sifat molekul dan bahan secara umum.

Mengetahui struktur molekul tertentu dan sifatnya, seseorang boleh membina pelbagai teori tentang kereaktifan sebatian, kinetik, mekanisme tindak balas kimia dan fenomena pemangkin. Semua transformasi kimia dilakukan dalam satu arah atau yang lain, bergantung pada komposisi dan struktur molekul, ion, radikal, dll.

Kimia adalah alam keajaiban, kebahagiaan umat manusia tersembunyi di dalamnya, penaklukan minda terbesar akan dilakukan di alam ini.

Maksim Gorky

Mengetahui perkara ini, seseorang boleh mencari pelbagai cara untuk mendapatkan produk baru yang mempunyai sifat yang sama sekali berbeza daripada sebatian asal. Dari ini mengikuti tugas kedua kimia - sintesis bahan baru dengan sifat yang diingini. Di samping itu, adalah penting untuk mencari cara untuk mendapatkan sebatian ini dengan lebih berfaedah: pemangkin dan keadaan tindak balas.

Arah utama ketiga ialah analisis. Tugas ini kini sama pentingnya dengan tugas yang lain. Ini disebabkan oleh peningkatan bilangan objek kimia yang berbeza, bahan baru. Ia juga perlu untuk menentukan kesan alam sekitar.

Objek kajian kimia tak organik ialah semua unsur kimia dan sebatiannya. Isu utama ialah kajian sifat-sifat sebatian kimia. Selain sifat kimia, sifat fizikal, biologi dan sifat sebatian lain juga menarik. Ilmu-ilmu lain juga terlibat dalam hal ini.

Jadi, komponen penting dalam kajian kimia ialah kimia fizikal, biokimia. Pada masa ini, sains ini menggabungkan beberapa yang lain: kimia kuantum, termodinamik kimia (termokimia), kinetik kimia, elektrokimia, fotokimia, kimia tenaga tinggi, kimia komputer, dll.

Hanya senarai sains arah kimia ini bercakap tentang kepelbagaian bentuk kimia pergerakan jirim dan pengaruhnya terhadap kehidupan seharian. Terdapat banyak arahan dalam pembangunan kimia gunaan, yang direka untuk menyelesaikan masalah khusus aktiviti praktikal manusia. Sains kimia telah mencapai tahap pembangunan yang tinggi sehingga ia mula menimbulkan jenis industri dan teknologi baharu.

Kimia sebagai sains

Kimia ialah sains bahan, struktur, sifat dan perubahannya. Dalam erti kata yang luas, jirim ialah sebarang jenis jirim yang mempunyai jisimnya sendiri, seperti zarah asas. Dalam kimia, konsep bahan adalah lebih sempit, iaitu: bahan ialah sebarang gabungan atom dan molekul.

Transformasi bahan, disertai dengan perubahan dalam komposisi molekul, dipanggil tindak balas kimia. Kimia tradisional mengkaji tindak balas yang berlaku pada tahap makroskopik (di makmal atau di dunia luar) dan mentafsirnya pada tahap atom-molekul. Sebagai contoh, diketahui bahawa sulfur terbakar di udara dengan nyalaan biru, mengeluarkan bau yang tajam. Ini adalah fenomena makroskopik.

Kimia moden mampu mengkaji tindak balas kimia yang melibatkan molekul individu dengan tenaga yang ditetapkan dengan ketat. Menggunakan ini, adalah mungkin untuk mengawal perjalanan tindak balas kimia dengan membekalkan tenaga ke bahagian tertentu molekul. Kawalan proses kimia pada peringkat molekul adalah salah satu ciri utama kimia moden.

Kimia sebagai kaedah mengkaji sifat kimia dan struktur bahan adalah sains yang sangat serba boleh dan bermanfaat. Sehingga kini, kira-kira 15 juta bahan organik dan kira-kira setengah juta bahan bukan organik diketahui, dan setiap bahan ini boleh memasuki berpuluh-puluh tindak balas, dan setiap daripada mereka mempunyai struktur dalaman. Struktur dalaman menentukan sifat kimia; seterusnya, kita selalunya boleh menilai struktur bahan dengan sifat kimia.

Kimia moden sangat pelbagai dari segi objek dan kaedah kajian mereka sehingga banyak bahagiannya adalah sains bebas. Interaksi kimia dan fizik memberikan dua sains sekaligus: kimia fizikal dan fizik kimia, dan sains ini, walaupun persamaan nama, mengkaji objek yang sama sekali berbeza. Kimia fizik menyiasat bahan yang terdiri daripada sejumlah besar atom dan molekul, menggunakan kaedah fizik dan berdasarkan undang-undang fizik. Fizik kimia memberi tumpuan kepada kajian fizikal proses kimia asas dan struktur molekul; subjeknya ialah zarah jirim individu.

Salah satu bidang lanjutan kimia ialah biokimia - sains yang mengkaji asas kimia kehidupan.

Keputusan yang sangat menarik telah diperolehi di lapangan kimia angkasa lepas, yang berkaitan dengan proses kimia yang berlaku pada planet dan bintang, serta dalam ruang antara bintang.

Bidang kimia termuda adalah yang muncul secara literal dalam dekad yang lalu. kimia matematik. Tugasnya adalah untuk menggunakan kaedah matematik untuk memproses hukum kimia, mencari hubungan antara struktur dan sifat bahan, pengekodan bahan mengikut struktur molekulnya, dan mengira bilangan isomer bahan organik. Kimia moden berinteraksi rapat dengan semua bidang sains semula jadi yang lain. Tiada penyelidikan kimia yang serius yang lengkap tanpa menggunakan kaedah fizikal untuk mewujudkan struktur bahan dan kaedah matematik untuk menganalisis keputusan.

Asas kimia ialah teori atom-molekul, teori struktur atom dan molekul, hukum pemuliharaan jisim dan tenaga, dan hukum berkala.