ما هي الكيمياء ؟ ما هو علم الكيمياء
ما هي خواص الكيمياء
ما هو علم الكيمياء
الكيمياء ويكيبيديا
الكيمياء هو علم المادة وتحديدا: خواصها، بنيتها، تركيبها، سلوكها، تفاعلاتها، وتداخلاتها التي تحدثها. تسمى الكيمياء أحياناً بـ (العلم المركزي) لأنها تربط الفيزياء مع العلوم الطبيعية مثل علم الفلك والجيولوجيا وعلم الأحياء. و يُعد تاريخ صناعة الكيمياء ذا أثرًا بالغ في مجال الكيمياء بشكل عام.
• تاريخ الكيمياء ويكيبيديا
الكيمياء هي إحدى العلوم الطبيعية التي عرفها الإنسان ومارسها منذ وقت بعيد لا تعرف له بداية، وقد ارتبط هذا الفن منذ الحضارات القديمة بالمعادن والتعدين وصناعة الألوان والطب والدواء وبعض الصناعات الفنية كدبغ الجلود وصبغ القماش وصناعة الزجاج
وحتى طبخ الطعام قد يصاحبه تغيرات كيميائية معينة مثل نبات الكاسافا الذي زرعه الأميرنديون في فنزويلا منذ آلاف السنين قبل الميلاد، وتحتوي جذور هذا النبات على حمض الهيدروسيانيك القاتل، وقد عرف الهنود الأمريكيون القدامى هذه المادة السامة وقاموا بالتخلص منها بالتسخين الذي يحول هذا الحمض إلى مواد غير سامة.
واستخدم الإنسان منذ أكثر من ثلاثة آلاف سنة قبل الميلاد محلول الشب وبعض الصبغات المحضرة من العفص ولحاء بعض ثمار الأشجار وأوراق نبات السماق في تلوين الجلود والقماش. وما زال استخدام الصبغة المحضرة من أوراق وثمار نبات السماق موجوداً حتى اليوم للغرض نفسه في شمال العراق والشام وتركيا وغيرها.
لقد نشأت الكيمياء كغيرها من العلوم في أروقة المعابد، وكانت من الفنون الخاصة جداً، وكانت حكراً على طائفة دون غيرها هم الكهنة.
ما هي الكيمياء ؟ ما هو علم الكيمياء
• المبادئ الأساسية للكيمياء
هنالك العديد من المفاهيم الأساسية في دراسة الكيمياء، ومنها:
1- الذرة
الذرة هي الوحدة الأساسية في الكيمياء، وتتكون من النواة موجبة الشحنة والتي تحتوي على البروتونات والنيترونات وتحتوي أيضاً عدداً من الإلكترونات التي تعمل على معادلة الشحنة الموجبة في النواة.
كما أن الذرة هي أصغر وحدة يمكن تصورها والتي تكون قادرة على المحافظة على الخواص الكيميائية للعنصر، مثل السالبية الكهربية وطاقة التأين
حالات الأكسدة المفضلة، عدد التساند وعدد الروابط التي يفضل تشكيلها. (مثل الفلزية والأيونية والتساهمية).
2- العنصر
العنصر هو المادة المتكونة من نوع واحد من الذرات، ويمتلك العنصر الكيميائي عدداً ثابتاً ومحدداً من البروتونات في نواة ذرته، ويعرف هذا العدد بالعدد الذري للعنصر.
فمثلاً جميع الذرات التي تمتلك 6 بروتونات في أنويتها هي ذرات عنصر الكربون، وجميع الذارت التي تمتلك 92 بروتوناً في أنويتها هي ذرات عنصر اليورانيوم. وهنالك 94 عنصراً متوفراً في الطبيعة بالإضافة إلى 18 عنصراً تم تصنيعها.
على الرغم من احتواء جميع ذرات العنصر الواحد على نفس عدد البروتونات فإن ليس من اللازم احتواءها على نفس عدد النيترونات، تسمى مثل هذه الذرات بالنظائر ويمكن أن يمتلك العنصر الواحد أكثر من نظير واحد.
أفضل تمثيل للعناصر الكيميائية هو الجدول الدوري والذي يرتب العناصر حسب عددها الذري، وتتشارك زمر ودورات العناصر في الجدول الدوري في بعض الخصائص أو تتبع نمطاً معيناً للخصائص، مثل قطر الذرة، والسالبية الكهربية، وغيرها.
3- المركب الكيميائي
هو مادة تتكون من نسبة معينة من العناصر وتحدد تركيب المركب والمجموعة التي يقع فيها هذا المركب والتي تحدد بالتالى خواص هذا المركب. فمثلاً الماء هو مركب يحتوى على الهيدروجين الأكسجين بنسبة 2 إلى 1، حيث تكون ذرة الأكسجين محاطة بزوج من ذرات الهيدروجين وبزاوية قياسها 104.5 درجة. تتكون المركبات وتتحول عن طريق التفاعلات الكيميائية.
4- المادة
المادة الكيميائية هي نوع من المادة له تركيب معلوم ومجموعة من الخواص. ولكن وبشكل دقيق لا يعد مزيج من المركبات أو العناصر أو المركبات والعناصر مادة كيميائية. تعد الكثير من المواد التي نراها في حياتنا اليومية نوعاً من أنواع الأمزجة، مثل: الهواء، السبائك، والكتل الحيوية.
5- الجزيئة
الجزيئة هي أصغر جزء غير قابل للتقسيم من المادة الكيميائية النقية، والتي تمتلك مجموعة فريدة من الخواص التابعة لها، بمعنى قدرتها إحداث مجموعة معينة من التفاعلات مع المواد الأخرى.
يمكن أن تتواجد الجزيئات على شكل وحدات متعادلة كهربائياً على عكس الأيونات. تعد الجزيئات مجموعة من الذرات المرتبطة مع بعضها بروابط تساهمية، ومثل هذه البنى متعادل كهربائياً وتكون جميع الأغلفة التكافؤية متزاوجة مع الكترونات أخرى بواسطة الأواصر أو الأزواج الوحيدة.
6- التوازن
على الرغم من انتشار مفهوم التوازن بشكل واسع في العلوم، إلا أنه يظهر في أدبيات الكيمياء كلما توفر عدد من الحالات المختلفة في التركيب الكيميائي. على سبيل المثال، في خليط من مركبات كيميائية مختلفة يمكنها التفاعل مع بعضها، أو مادة بمقدورها التواجد بأكثر من حالة.
لا يعد نظام من المواد الكيميائية في حالة التوازن - على الرغم من امتلاكه لتركيب غير متغير - ثابتاً، لأن الجزيئات في حالة تفاعل مستمر مع بعضهاالبعض، وهذا يؤدي إلى ظهور حالة التوازن الدينامي.
لذا فإن المفهوم يصف الحالة التي تكون فيها متغيرات مثل التركيب الكيميائي ثابتة مع مرور الوقت. لا تكون المواد الكيميائية الموجودة في الأنظمة الحية في حالة توازن، وإنما هي بعيدة جداً عن حالة التوازن.
7- الطاقة
في السياقات الكيميائية، ترتبط الطاقة بالمادة نتيجة لبنيتها الذرية أو الجزيئية، وبما أن التحولات الكميائية مرتبطة بتحول واحد أو أكثر من هذه البنى، فإن زيادة أو نقصاناً في الطاقة تكون مرافقة لهذه العملية.
يتم تبادل بعض الطاقة بين بين المحيط والمواد المتفاعلة على شكل حرارة أو ضوء، لذا تكون طاقة المواد الناتجة أكثر أو أقل من طاقة المواد المتفاعل. يكون التفاعل باعثاً للحرارة إلى المحيط، وقد يكون التفاعل ماصاً للحرارة من المحيط.
يساعد وجود مراحل طاقة معينة للمواد الكيميائية المختلة على تشخيصها بواسطة تحليل خطوط الطيف. وتستخدم أنواع مختلفة من الأطياف في المطيافية الكيميائية، مثل مطيافية الأشعة تحت الحمراء، الأمواج القصيرة، والرنين النووي المغناطيسي.
