اذهب إلى: تصفح، ابحث

فروع علم الكيمياء

التاريخ آخر تحديث  2018-12-25 01:30:49
الكاتب

فروع علم الكيمياء

علم الكيمياء

علم الكيمياء هو أحد فروع العلوم الطبيعية التي تهتم بدراسة المادة وخواصها والتغييرات التي تطرأ عليها ووصف القوانين الطبيعية لها، ويدخل علم الكيمياء في كل المجالات الموجودة في الحياة، فأي شيء يمكن لمسه أو رؤيته أو شمه يحتوي على الأقل على مادة كيميائية واحدة، وقد ساهم التطور في هذا العلم على اكتشاف العديد من الأدوية ومصادر الطاقة الجديدة والتكنولوجيا الحديثة، وفروع علم الكيمياء عديدة ومتنوعة ويختص كل منها بدراسة مجالات محددة.

فروع علم الكيمياء

يُوصف علم الكيمياء بكونه علم مركزي، بسبب جمعه بين العلوم الأخرى كالفيزياء والرياضيات والطب والبيولوجيا والعلوم الأرضية والبيئية، حيث ينقسم علم الكيمياء إلى خمسة فروع أساسية هي الكيمياء الفيزيائية والكيمياء التحليلية والكيمياء الحيوية والكيمياء العضوية واللاعضوية، كل قسم فيها يرتبط بعلوم أخرى.

ويعتقد بعض الخبراء أن ذلك العلم الواسع ينقسم إلى عدد أكبر من الفروع ككيمياء المواد والكيمياء النظرية والجزيئية، والكيمياء النووية وعلم المعادن والطب الشرعي والكيمياء الطبية وغيرها، إلا أنه في الغالب تندرج هذه الأقسام تحت الفروع الأساسية الخمسة.

الكيمياء التحليلية

هي الكيمياء التي تهتم بتحليل المكونات الكيميائية للمواد المختلفة، كتحليل نسبة الكافيين الموجودة في فنجان من القهوة، أو تحليل عينة بول لشخص رياضي والتأكد من عدم وجود مواد منشطة، أو معرفة درجة الحموضة لمياه حمام السباحة، ومن أمثلة المجالات التي تُستخدم فيها الكيمياء التحليلية، العلوم الجنائية والبيئية واختبارات الأدوية والمخدرات.

والكيمياء التحليلية تنقسم إلى فرعين رئيسيين هما التحليل الكمي والتحليل الكيفي، ويكون التحليل الكيفي المسؤول عن الطرق والقياسات المختلفة لتحديد مكونات المادة، أما التحليل الكمي فهو المختص بالتعرف على كمية أو نسبة مركب ما في المادة.

الكيمياء الحيوية

هي فرع آخر من فروع علم الكيمياء الأساسية، ويُطلق عليها كيمياء الحياة، فهي تختص بدراسة العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية، ولذلك فهي تجمع بين علم الكيمياء والأحياء، وتركز الكيمياء الحيوية على ما يحدث داخل خلايا جسم الكائن الحي، ودراسة مكونات هذه الخلايا من بروتينات ودهون وعضيات، كما تساعد في دراسة الكيفية التي ترتبط بها خلايا الجسم مع بعضها البعض مثل عمليات النمو والإصابة بالأمراض ومعالجتها، وتشتمل الكيمياء الحيوية على أبحاث السرطان والخلايا الجذعية والأمراض المعدية ومختلف مشاكل العمليات البيولوجية.

ومن الأقسام الفرعية لدراسة الكيمياء الحيوية: دراسة الإنزيمات، والغدد الصماء، والكيمياء الحيوية السريرية، والكيمياء الحيوية الجزيئية والتي تختص بدراسة الجزئيات الحيوية ووظائفها، كما تدخل في علم الوراثة وعلم الأحياء الدقيقة والطب الشرعي وعلوم النبات والعلوم الطبية.

ويتواجد العلماء المتخصصون في الكيمياء الحيوية في المستشفيات والجامعات ومراكز البحوث ومعاهد الغذاء ومؤسسات الطب الشرعي، ومصانع مستحضرات التجميل.

الكيمياء غير العضوية

هي الكيمياء التي تهتم بدراسة العناصر التي لا يدخل في تركيبها الكربون أو الهيدروكربونات، وبصفة عامة تهتم الكيمياء غير العضوية بالمركبات التي توصف بأنها مواد غير حية، والتي لا تحتوي على رابطة الكربون الهيدروجيني (C-H)، ومن أهم هذه المركبات التي تهتم الكيمياء غير العضوية بدراستها التركيبات البلورية والمعادن والمحفزات ومعظم عناصر الجدول الدوري.

وتنقسم فروع الكيمياء غير العضوية إلى عدة أقسام هي: الكيمياء الحيوية غير العضوية وتهتم بدراسة دور المعادن في علم الأحياء، وكيمياء التنسيق التي تختص بدراسة تنسيق المركبات وتفاعلات الربيطات، وقسم الكيمياء الجيولوجية المتخصصة في دراسة التركيب الكيميائي للأرض والغلاف الجوي والصخور والمعادن وتجمع بين علمي الكيمياء والجيولوجيا، بالإضافة إلى التكنولوجيا غير العضوية والتي تهتم بدراسة تركيبات جديدة في الكيمياء غير العضوية، وقسم الكيمياء النووية وهو المسؤول عن دراسة العناصر المشعة.

الكيمياء العضوية

الكيمياء العضوية هي فرع من فروع علم الكيمياء يختص بدراسة المركبات التي تحتوي على عنصر الكربون مثل الوقود والبلاستيك والإضافات الغذائية والعقاقير، وتعتبر بمثابة الفرع المضاد للكيمياء غير العضوية، فالكيمياء العضوية تركز على دراسة المواد الموجودة في الكائنات الحية والتي يدخل في تركيبها عنصر الكربون، كمثال عملية التمثيل الضوئي في النباتات والتي يحدث فيها تغيرات في التركيب الكيميائي للنبات.

وعلماء الكيمياء العضوية غالبًا ما يسعون إلى ابتكار طرق تجريبية لعزل أو لتركيب مواد جديدة أو لدراسة خواص المواد، وغالبًا ما يعملون في مختبرات ومعامل خاصة، ومن أمثلة ما يقومون به تركيب بلسم لتنعيم الشعر، أو ابتكار منتج جديد لتنظيف المنازل، أو تطوير دواء للصداع.

وتشتمل فروع الكيمياء العضوية على عدد كبير من التخصصات بما فيها دراسة الكيتونات والألدهيدات والهيدروكربونات والكحول، ومن هذه الفروع: الكيمياء الفراغية التي تختص بدراسة التركيب الثلاثي الأبعاد للجزئيات، والكيمياء الطبية التي تختص بتركيب الأدوية الصيدلانية، والكيمياء العضوية الفلزية والتي تهتم بدراسة المواد التي تحتوي على روابط بين عنصر الكربون والمعادن، والكيمياء العضوية الفيزيائية التي تدرس البنية والتفاعل في الجزيئات العضوية، بالإضافة إلى فرع كيمياء البوليمرات.

الكيمياء الفيزيائية

يختص فرع الكيمياء الفيزيائية بدراسة الخواص الفيزيائية للجزيئات، وعلاقتها بالطريقة التي ترتبط بها الجزيئات والذرات، وتتعامل الكيمياء الفيزيائية مع مبادئ ومناهج علم الكيمياء والفيزياء معًا، حيث تدرس كيفية تأثير المواد الكيمائية على الخواص الفيزيائية للمادة، وعادة ما يدرس علماء الكيمياء الفيزيائية معدل التفاعل الكيميائي وتفاعل الجزيئات مع الإشعاع.

وكغيرها من فروع علم الكيمياء تنقسم الكيمياء الفيزيائية إلى عدة أقسام فرعية هي: الكيمياء الكهربائية وهي تدرس تفاعل الذرات والجزئيات والأيونات مع التيار الكهربي، والكيمياء الضوئية التي تهتم بدراسة التأثيرات الكيميائية للضوء والتفاعلات الضوئية الكيميائية، إلى جانب الحركية الكيميائية التي تختص بدراسة معدلات التفاعل الكيميائي، والكيمياء الحرارية والتي تدرس ارتباط الحرارة بالتغيرات الكيميائية، وميكانيكا الكم ودراسة مدى ارتباطها بالظواهر الكيميائية، وأخيرًا التحليل الطيفي والذي يتم فيه دراسة أطياف الوضوء أو الإشعاع.

المراجع

  1. University of Idaho: What is chemistry
  2. الكيمياء العربي: ما هي الكيمياء الحيوية؟
  3. Chemistry2011: Main Branches of Chemistry
  4. UW-La Crosse: Why study chemistry
مرات القراءة 908 عدد مرات القراءة
الحقوق محفوظة لموقع مقالات 2018