Een van de belangrijkste aspecten waarmee rekening moet worden gehouden in termen van waar chemie zich op richt, is de omzetting van stoffen in andere, waarnaar wordt verwezen studie van chemische reacties, waarom en hoe ze gebeuren.
In de chemie kunnen we zien hoe verworven kennis over een stof wordt gebruikt om deze gemakkelijk te identificeren en er toepassingen aan toe te wijzen met de bijbehorende veiligheidsmaatregelen. De samenstelling, eigenschappen en transformaties van materie vormen de hoofd focus van de chemie, evenals de analyse van deeltjes, de krachten die ze bijeenhouden en de verschillende interacties die de structuren van stoffen vormgeven.
Wat is scheikunde?
Scheikunde is een experimentele wetenschap die de studie uitvoert samenstelling, estructura en eigenschappen van materie, evenals de veranderingen die het kan ondergaan en de macht in verband met deze veranderingen. Met andere woorden, het gaat over de stoffen die de wereld om ons heen vormen, van de deeltjes die hen vormen en van de verschillende interacties dat er tussen hen kan gebeuren.
Chemie de vorm en de manier waarop het wordt toegepast, is veel veranderd Als het wordt vergeleken met degene die werd beoefend toen scheikundigen bekend stonden als alchemisten, omdat de huidige wetenschap veel empirischer en nauwkeuriger is dan voorheen, en dat is bereikt dankzij de technologische vooruitgang die op zijn beurt is geïmplanteerd in wetenschappelijke onderzoeksprocessen en zijn methoden.
Chemie richt zijn studies op de materie van de wereld en het universum Over het algemeen zijn de belangrijkste doelstellingen: eigenschappen, grondwetten y transformaties Deze studie onderzoekt de eigenschappen die materie kan hebben in verschillende omgevingen en onder invloed van factoren die de structuur ervan kunnen beïnvloeden, om zo een nauwkeurig inzicht te krijgen in de werking en de bijbehorende grenzen. Dit omvat vaste stoffen, vloeistoffen en gassen in onze dagelijkse omgeving, maar ook stoffen die aanwezig zijn in levende wezens of zelfs hemellichamen.
Al deze processen kregen de naam chemische reactiesZoals blijkt, is de chemie gebaseerd op de studie van deze reacties, wat chemici ertoe heeft aangezet diverse vragen te formuleren en nieuwe twijfels heeft doen ontstaan, zoals: Waarom gebeuren er chemische reacties? y Hoe krijg je zo'n reactie teweeg? Daarom kan men in de meeste chemische laboratoria observeren hoe met verschillende stoffen is geëxperimenteerd, hoe ze zijn gemengd om de gewenste reacties te verkrijgen en hoe de energie die daarbij vrijkomt of wordt geabsorbeerd, is geanalyseerd.
Deze wetenschap is zo omvangrijk en bevat zoveel informatie dat als iemand zou proberen alle tot nu toe bestudeerde inhoud te leren, hij of zij wel eens het tegenovergestelde resultaat zou kunnen bereiken: een automaat die weliswaar problemen kan oplossen die al zijn opgelost, maar niet in staat is om op een nieuw probleem te reageren. Daarom richt het moderne scheikundeonderwijs zich zo sterk op... principes begrijpen zoals bij de ontwikkeling van habilidades om problemen op te lossen nieuwe die gebruikmaken van de wetenschappelijke methode.
Chemie wordt beschouwd als de meest gebruikte wetenschap vandaagDit komt doordat het de productie van honderden producten met een hoge vraag mogelijk maakt, wat dus een enorme productie en fabricage vereist. De meest gevraagde producten die via chemische processen worden vervaardigd, zijn onder andere schoonmaakmiddelen, insecticiden, antibiotica, kunststoffen, cosmetica, brandstoffen, meststoffen, verf en geavanceerde materialen.Oa.
Het scheikundeonderwijs is tegenwoordig zeer flexibel, zodat de professionals van morgen gemakkelijker kunnen inspelen op de problemen die zich kunnen voordoen. Een toekomstige chemicus moet in staat zijn om... de nomenclatuur beheren, begrijp de fysisch-chemisch gedrag van materie, ken de belangrijkste soorten chemische reacties, relaties tot stand brengen tussen samenstelling, estructura y reactiviteitVeilig in gebruik laboratorio en evalueer de milieu-impact van stoffen en processen.
Wat bestudeert de scheikunde precies?
Als we dieper ingaan op wat de scheikunde precies bestudeert, kunnen we zeggen dat deze wetenschap zich bezighoudt met verschillende organisatieniveaus van materie, van het grootste tot het kleinste:
- spulMaterie: alles wat massa heeft en ruimte inneemt. De scheikunde bestudeert hoe materie wordt ingedeeld. zuivere stoffen (elementen en verbindingen) en mengselsevenals hun fysieke toestand en veranderingen.
- Chemische bestanddelen: stoffen die bevatten meer dan één chemisch element in vaste verhoudingen. De chemie analyseert hoe deze verbindingen worden gevormd, hoe ze worden weergegeven (chemische formules) en welke eigenschappen ze hebben.
- Moleculen: groepen van twee of meer atomen die met elkaar verbonden zijn door chemische koppelingenElk molecuul heeft specifieke eigenschappen die afhangen van het type atomen, hun aantal en hoe ze in de ruimte zijn gerangschikt.
- Atomen: basiseenheden van de chemische elementen. De chemie bestudeert hun interne structuur (elektronen, protonen en neutronen), hun elektronische configuraties en hoe deze de reactiviteit en periodieke eigenschappen van de elementen bepalen.
- Subatomische deeltjesElektronen, protonen en neutronen, en ook andere nog kleinere deeltjes. De moderne chemie, ondersteund door de kwantumfysica, gebruikt deze concepten om verschijnselen zoals... te verklaren. koppelingen, atoomspectra en het gedrag van de materialen.
Daarnaast bestudeert de chemie de chemische reactiesReacties zijn processen waarbij een of meer beginstoffen (reactanten) worden omgezet in andere stoffen (producten). Enkele alledaagse voorbeelden zijn... verbranding van papier, ijzeroxidatie of de vorming van ammoniak uit stikstof en waterstofElke reactie omvat een reorganisatie van atomen en een uitwisseling van machtDit stelt ons in staat om uiteenlopende verschijnselen te verklaren, zoals celademhaling, de corrosie van metalen of de werking van batterijen.
Etymologie van het woord "QuÃmica"
Sterker nog, zoals blijkt uit de geschiedenis van de ontwikkeling van deze wetenschap, is het woord afgeleid van de naam die er in de oudheid gewoonlijk aan werd gegeven, "alchimie", wat enigszins verschilde van wat scheikunde tegenwoordig bestudeert, aangezien er ook andere disciplines in terug te vinden waren, zoals bijvoorbeeld de metallurgie, natuurkundetraditionele geneeskunde of zelfs filosofische en esoterische aspecten.
Vóór de Renaissance werden alchemisten vaak op straat aangesproken. chemicaliënMaar pas later begon men het zo te noemen. chemie naar de wetenschap die ze beoefenden, nu losgekoppeld van het mystieke aspect ervan en gericht op experimentele methodenzorgvuldige metingen en het formuleren van wetten.
De precieze oorsprong van het woord "chemie" is nog steeds onduidelijk, vanwege verschillende interpretaties van de betekenis ervan. Een grote groep mensen is het echter eens over een definitie die logischer lijkt dan andere, namelijk: Het komt van het Griekse woord khymos of khumus, wat "sap" of "sapmachine" betekent.Hiermee wordt gehint op het idee om de essentie van stoffen te extraheren, wat goed aansluit bij wat de chemie tegenwoordig bestudeert.
Een van de termen die ook veel stof tot nadenken heeft gegeven, komt uit het Arabisch, van een woord dat wordt uitgesproken als "al-kimia"Maar er wordt ook veel gespeculeerd dat het voortkomt uit chemie, kimi o Khamodat waren de manieren om te verwijzen naar EgypteEen vertaling naar het Spaans zou daarom "de kunst van Egypte" zijn. In alle gevallen gaat het om het idee van een De kunst van het transformeren van materie.een concept dat later een rigoureuze wetenschap zou worden.
Veranderingen in de betekenis van "chemie"
Zoals in dit artikel al is gebleken, is de betekenis van het woord chemie voortdurend veranderd. Niet alleen de manier waarop beschavingen in hun tijd spraken, beïnvloedt de betekenis, maar ook de evolutie van de wetenschap zelf, omdat de wetenschap die chemie bestudeert al jarenlang vanuit verschillende perspectieven wordt bekeken.
Wanneer De term chemie werd voor het eerst gebruikt door Robert Boyle.die het populair maakte rond 1661Het stond bekend als de wetenschap die de studie van de principes van gemengde lichamenSlechts een jaar later doken er alternatieve definities op die het meer als een beschouwden. praktische kunst Het oplossen en opnieuw combineren van stoffen. Meer dan een eeuw lang werd chemie grotendeels beschouwd als een experimentele kunst.
Aan het einde van de 18e eeuw en gedurende de hele 19e eeuw begon de chemie een grotere wetenschappelijke nauwkeurigheid te krijgen; vanaf ongeveer 1830 Het idee dat het een wetenschap was die de studie van de wetten en eigenschappen van moleculenLater, in de 20e eeuw, rond 1947 De definitie werd versterkt door de nadruk te leggen op de studie van de stoffen waarbij hun structuur, de reacties die hen transformeren en hun eigenschappen een rol spelen. Van het einde van de 20e eeuw tot heden (bijvoorbeeld van 1988 (Vanaf dat moment) werd het concept uitgebreid met materie en de vele daarmee samenhangende gebieden, waarbij instrumenten uit de kwantumfysica, thermodynamica en kinetica werden geïntegreerd.
Zo is de term geëvolueerd van een mystieke en praktische visie (alchemie) naar een systematisch en multidisciplinair concept dat tegenwoordig wiskundige, experimentele en computationele methoden integreert.
Belangrijkste takken van de chemie
De chemie is zo breed dat ze, om haar op een ordelijke manier te kunnen bestuderen, is onderverdeeld in verschillende categorieën. takken of specialismenElk van deze categorieën richt zich op een bepaald type stof, een organisatieniveau of een specifieke toepassing, maar ze zijn allemaal met elkaar verbonden.
organische chemie
La organische chemie of koolstofchemie bestudeert de koolstofverbindingenZij is verantwoordelijk voor het onderzoek naar de organisch materiaal, dat wil zeggen, de organische bestanddelen van levende organismen en veel synthetische materialen: koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en andere elementen die ketens en ringen vormen. Dankzij deze tak kunnen we ontwerpen. drugs, plastic, kleurstoffen, wasmiddelen en talloze stoffen die in het dagelijks leven voorkomen.
Anorganische scheikunde
La anorganische scheikunde Het bestudeert elementen en verbindingen die niet primair uit koolstofketens bestaan, zoals metalen, mineralen, verkoop, oxiden en veel keramische materialenHet is de sleutel tot het begrijpen van de corrosiede vorming van legeringen, de synthese van pigmenten en het gedrag van metaalkatalysatoren, naast andere toepassingen.
Algemene scheikunde
De oproep algemene chemie bestudeer de leyes, reglement, theorieën en andere basisprincipes die het gedrag en de samenstelling van materie en energie verklaren. Het omvat onderwerpen zoals: atoom structuur, periodiek systeem, chemische binding, gassen, The Soluciones en stoichiometrieen dient als basis voor alle andere takken.
Toegepaste en industriële chemie
La toegepaste scheikunde Het is een tak die tot doel heeft gebruik te maken van de wetenschappelijke kennis voor de ontwikkeling van vele vakgebieden. Het streeft ernaar de principes van de chemie te integreren in ons dagelijks leven en pakt concrete problemen aan die verband houden met andere wetenschappen, zoals... fysische chemie, biochemie, petrochemie, landbouwchemicaliën of de geochemie.
Nauw verwant daaraan is de industriële chemie, dat zich heeft ontwikkeld in een zakelijke omgeving en streeft naar een optimale economische en ecologische winstgevendheid tegen een acceptabele prijs. Deze tak behandelt de methoden voor het produceren van... chemische reagentia in grote hoeveelhedenom veilige, efficiënte en steeds duurzamere processen te ontwerpen en toe te passen. groene chemie om afval en uitstoot te verminderen.
Biochemie
La biochemie bestudeer de samenstelling, The interacties en chemische reacties op moleculair niveau levende organismenHet richt zich op het begrijpen hoe ze werken. metabolische processen, hoe is het Slaat genetische informatie op en verzendt deze.hoe het wordt geproduceerd energie in cellen en hoe biomoleculen zoals eiwitten, lipiden, koolhydraten y nucleïnezuren.
FysicoquÃmica
La fysische chemie of fysische chemie bestudeert de aspecten structureel y energiek van chemische systemen. Het is gebaseerd op de wetten van natuurkunde om verschijnselen zoals te verklaren chemische thermodynamica (energie en spontaniteit van reacties), de chemische kinetica (reactiesnelheid), de elektrochemie (cellen, batterijen, corrosie) en de kwantumchemie (elektronisch gedrag van atomen en moleculen).
Analytische chemie
La analytische chemie Het fundamentele doel ervan is opsporen e identificeren de elementen en verbindingen die in een monster aanwezig zijn, evenals kwantificeer zeOntwikkelt methoden om erachter te komen waaruit dingen zijn gemaakt en in welke verhouding. Het is essentieel in de kwaliteitscontrole van voedsel, medicijnen, water, bodem, brandstoffen en vrijwel elk product dat aan regelgeving moet voldoen.
nucleaire chemie
La nucleaire chemie bestudeer de transformaties in de atoomkernzowel natuurlijk als geïnduceerd. Analyseer de nucleaire reactieshet gedrag van stoffen radioactief, de productie van isotopen nuttig in de geneeskunde en bij de afgifte van nucleaire energie, met toepassingen in energieopwekking, medische diagnose en behandeling.
Astrochemie en andere specialismen
La astrochemie Hij neemt afstand van de alledaagse wereld om zich te interesseren voor de chemische samenstelling van hemellichamen en de chemische processen die in de ruimte plaatsvinden, via de astrofysica. Andere specialismen zijn onder meer: landbouwchemicaliën (meststoffen, bestrijdingsmiddelen, bodems), de geochemie (samenstelling van gesteenten en mineralen), de materiaalchemie (polymeren, slimme materialen, nanomaterialen) of de milieuchemie (vervuiling, water- en luchtzuivering).
Het belang van chemie in het leven van vandaag
Scheikunde kan voor veel mensen een gevreesd vak zijn, omdat het door de complexiteit ervan een van de moeilijkste studierichtingen is. Niet iedereen vindt het leuk. welke scheikunde studeert En wat dat inhoudt is erg belangrijk voor de ontwikkeling van het leven zoals we dat vandaag kennen.
De mayorÃa de los productieprocessen Veel producten die we tegenwoordig dagelijks gebruiken, vereisen chemische processen om uitgevoerd te worden. Daarbij kan men het volgende waarnemen: reinigingsproducten huishoudelijke producten, verzorging voertuigencosmetica en andere artikelen persoonlijke hygiëne. Ook zij bewerkte voedingsmiddelen Ze ondergaan chemische controles om hun veiligheid en conservering te garanderen.
Zelfs voor de vervaardiging van producten van metaal Soortgelijke materialen zoals zink, ijzer, zilver en goud, om er maar een paar te noemen, vereisen ook chemische processen omdat hun oorspronkelijke vorm moet worden gewijzigd. Voorbeelden van producten van dit type zijn... ringen, The llaves, The gereedschapStoelen, tafels, glazen, bestek en nog veel meer. Ze doorlopen allemaal verschillende stadia. zuivering, legering, warmtebehandelingen o coatings die ontworpen zijn dankzij de chemie.
Plastic is een van de meest gebruikte materialen in het leven van vandaagHet is zeer nuttig gebleken, ondanks protesten van velen die beweren dat de grote vraag heeft geleid tot overmatige milieuvervuiling, omdat het vrijwel onmogelijk is om het snel af te breken. De chemische industrie werkt momenteel aan de ontwikkeling van... bioplastics, recyclebare polymeren en processen van chemische recycling om dit probleem te verhelpen.
In de mode wereld Deze processen zijn ook waarneembaar, aangezien zelfs materialen zoals plastic steeds belangrijker worden bij de productie van kleding en andere artikelen, evenals in de sector van technologieDit komt doordat de meeste mobiele telefoons, tablets, computers en laptops plastic en andere geavanceerde polymeren bevatten. Bovendien worden ze gebruikt synthetische vezels Chemisch ontworpen om atletische prestaties, comfort of uithoudingsvermogen te verbeteren.
La geneeskunde Chemie is een van de belangrijkste gebieden in het menselijk leven, omdat het ons in staat stelt ziekten te bestrijden die zelfs dodelijk kunnen zijn. Dankzij de studie van de chemie zijn we in staat geweest stoffen te identificeren en te manipuleren om ze om te zetten in... drugs die worden gebruikt om pathologieën aan te pakken en te ontwikkelen vaccins, maken verdovingsmiddelen, antibiotica en geavanceerde therapieën die het leven verlengen en de kwaliteit van leven verbeteren.
Stel je eens een dag voor zonder chemie in het menselijk leven. Het zou zo verschrikkelijk zijn dat zelfs opstaan ​​en je tanden poetsen om de dag te beginnen onmogelijk zou zijn, omdat... tandpasta Het vereist chemische processen om te worden vervaardigd. Er zou geen jabón, wasmiddel, brandstof voor transport, betrouwbare elektriciteit, bouwmaterialen, geneesmiddelen noch veilig geconserveerd voedsel.
Wat is het doel van de chemie in de samenleving?
De chemie speelt een fundamentele rol, zowel vanwege de plaats die ze inneemt in de natuurwetenschappen wat betreft uw Economisch belang en alomtegenwoordigheid in het dagelijks levenEnkele van zijn meest opmerkelijke bijdragen zijn:
- EnergieopwekkingDoor de manipulatie van brandstoffen, koolwaterstoffen en kernreacties wordt thermische en elektrische energie opgewekt die huizen, industrieën en transportmiddelen van stroom voorziet.
- Productie van geavanceerde materialen: synthetische vezels, slimme materialen, vloeibare kristallen, speciale polymeren en verbindingen die de productie mogelijk maken van LCD-schermen omhoog zonnepanelen o medische implantaten.
- Farmaceutische ontwikkelingChemie stelt ons in staat te begrijpen hoe medicijnen op het lichaam inwerken en hoe ze te synthetiseren zijn. nieuwe verbindingenom de effectiviteit te verbeteren en de bijwerkingen te verminderen.
- Landbouwverbetering: door de studie van de bodemchemie zijn ontworpen meststoffen, pesticiden y conserveringsmethoden die helpen de voedselproductie te verhogen en honger te bestrijden.
- Reiniging en ontsmettingDankzij ontsmettingsmiddelen, reinigingsmiddelen en processen... waterzuivering en technologieën afval VerwerkingDe volksgezondheid wordt beschermd en er worden inspanningen gedaan om een ​​deel van de ecologische schade die door menselijke activiteiten is veroorzaakt, te herstellen.
De relatie tussen scheikunde en andere disciplines en carrièrepaden
Chemie is nauw verwant aan andere wetenschappen zoals natuurkunde (die de krachten en energie bestudeert die materie beïnvloeden), de biologie (die gebruikmaakt van chemie om vitale processen te verklaren), de geologie (samenstelling van gesteenten en mineralen) of de bouwkunde (proces- en productontwerp). Daarom bevatten veel universitaire opleidingen een sterke chemische basis.
Verwante disciplines zijn onder meer: biomedische wetenschappen, chemische technologie, procestechniek, biotechnologie, biochemie, industriële techniek of de geologieIn al deze gevallen speelt chemie een rol. analytische methodenbegrip van reacties en criteria voor het ontwerpen van veiligere en efficiëntere materialen, processen en technologieën.
Een afgestudeerde in de chemie kan werken in industriële sector (productie, kwaliteitscontrole, productontwikkeling in sectoren zoals voedsel, farmaceutica, petrochemie, cosmetica, materialen, elektronica, reiniging of milieu), in de onderzoeksgebied (openbare en particuliere laboratoria, R&D-centra) of in de onderwijszowel in het voortgezet als in het hoger onderwijs. Ze kunnen ook taken uitvoeren die verband houden met chemische veiligheid, milieubeheer of de verordening van producten.
Over het algemeen presenteert de chemie zich als de de kunst van het ontdekken van de geheimen van de materie en een essentieel hulpmiddel voor het aanpakken van uitdagingen zoals duurzaamheid van het milieu, voedselveiligheid, gezondheid of de ontwikkeling van nieuwe technologieën, waaruit blijkt dat het zonder chemie onmogelijk zou zijn de wereld zoals wij die kennen te begrijpen of naar een betere wereld toe te werken.