اذهب إلى: تصفح، ابحث

مقدمة عن الكيمياء

التاريخ آخر تحديث  2020-09-18 09:54:45
الكاتب

مقدمة عن الكيمياء

مقدمة عن الكيمياء

يتم تعريف علم الكيمياء على أنه " العلم الذي يتعامل مع خصائص المواد وتكوينها وبنيتها (والتي تُعرف بالعناصر والمركبات) والتحولات التي تخضع لها والطاقة التي يتم إطلاقها أو امتصاصها أثناء هذه العمليات ". تتكون جميع المواد سواء الطبيعية منها أو الصناعية من اتحاد مجموعة متنوعة من الذرات التي تم تحديدها كعناصر. هذه الذرات تتكون من مجموعة من الأجسام الأولية المتنوعة والتي تعتبر اللبنات الأساسية لجميع المواد الكيميائية. لا يهتم علم الكيمياء بالمجال دون الذري، بل يهتم بخصائص جميع الذرات وبكل القوانين التي تخضع لها الذرات. يعتبر فهم وتفسير السلوك المعقد للمواد الكيميائية، ومعرفة خصائصها والتفاعلات التي تحدث بين المواد المختلفة، وكيفية إنتاج مواد جديدة من تفاعل مادتين مختلفتين، التحدي الأكبر لكل من يعمل في مجال الكيمياء. كافح عدد من العلماء منذ المحاولات الأولى التي سعوا من خلالها لفهم واستيعاب العالم المادي الخفي وشرحه بمصطلحات عقلانية، بتطوير نظريات علمية للمادة ليتمكنوا من خلالها تقديم شرح مقنع للجميع لكل من موضوع ديمومة المادة والتغييرات الذي تحدث لها. [١]

استخدامات علم الكيمياء

  • يُعتبر التجميع المنظم لمجموعة من الذرات الغير قابلة للتدمير سواء كانت جزيئات صغيرة، أو جزيئات كبيرة ، أو كانت على شكل شبكات ممتدة من الذرات المتشابكة ، أساس ديمومة المواد الكيميائية.
  • تُعتبر عملية إعادة تنظيم الذرات، أو إعادة تنظيم الجزيئات بترتيبات مختلفة ومتعددة، أساس نظريات التغيير.
  • يتضمن علم الكيمياء دراسة التركيب الذري للمواد ودراسة البنية الهيكلية لها، ودراسة التفاعلات الكيميائية المتنوعة بين جميع المواد والتي قد تؤدي أحيانًا إلى حدوث تفاعلات مفاجئة وخطيرة.
  • يهتم علم الكيمياء باستخدام جميع المواد الطبيعية في مجالات صناعية وإنتاجية متعددة مثل الطبخ وفي عمليات تخمير المواد لغاية حفظها لأطول فترة زمنية ممكنة.
  • يهتم علم الكيمياء بإنتاج مواد صناعية جديدة ذات مواصفات جيدة وإدخالها في مجالات متعددة كصناعة الزجاج والمعادن.
  • تعتبر مادة الفينيل، ومادة التفلون، ومواد صنع البلورات السائلة، والمواد التي تصنف على أنها أشباه الموصلات، قمة نجاح التكنولوجيا الكيميائية.
  • شهد القرن العشرون عدة تطورات مثيرة وملفتة في فهم علم الكيمياء المتعلق بالكائنات الحية، وهو ما ساعد في فهم حدوث الأمراض في الجسم وطرق علاجها، مما ساعد في اكتشاف العديد من الأدوية التي تعالج أمراضًا كانت تعتبر قاتلة.
  • بسبب التطور الكبير في مجال التكنولوجيا وتوفر العديد من الأدوات، تم إنتاج ما يزيد على 8 ملايين مادة كيميائية جديدة تمتلك جميعها خصائص كيميائية مميزة ومفيدة في المجالات الصحية والصناعية والغذائية.
  • يعتبر حمض الكبريتيك من أهم المواد الكيميائية التي تم التوصل إليها؛ وذلك لكثرة استخدامه في الصناعة، وقد تم تحديد معيار قوة أي دولة من الناحية الصناعية بكميات إنتاجها من حمض الكبريتيك.
  • تم استخدام مصطلح "عصر البوليمر"، للدلالة على كمية إنتاج الدول الصناعية الكبرى للبوليمرات.[٢]

الكيمياء التحليلية

  • تعتبر معظم المواد الموجودة على الأرض، مثل الخشب أو الهواء أو المعادن أو الفحم خليط مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية .
  • جميع المواد الكيميائية النقية مثل الماء أو الحديد تمتلك مجموعة متنوعة ومميزة من الخصائص التي تعطيها هويتها الكيميائية.
  • يُعتبر معدن الحديد من المعادن الشائعة والمعروفة والمستخدمة في كثير من المجالات، ويذوب عند درجة حرارة 1535 درجة مئوية ، وهو معدن مرن يمكن تشكيله بسهولة، ويتحد الحديد بسهولة مع عنصر الأكسجين من أجل تكوين مواد صناعية مهمة مثل مادة الهيماتيت ومادة المغنتيت.
  • تعتبر عملية الكشف عن معدن الحديد في خليط مكون من مجموعة معادن ، أو الكشف عنه في مركب مكون من اتحاد الحديد مع مادة أخرى مثل أكسيد الحديد الأسود، فرع من فروع الكيمياء التحليلية ويطلق عليه اسم التحليل النوعي.
  • التحليل الكمي هي عملية يتم فيها قياس الكمية الحقيقية والفعلية لمادة معينة داخل مركب أو في خليط مواد.
  • مكنت الاختبارات التحليلية المتنوعة الكيميائيين من تحديد أنواع المواد، وكميات الشوائب الموجودة في تلك المواد، وتحديد خصائص المواد التي تصنف على أنها شديدة النقاء.
  • ازدادت أهمية دراسة علم الكيمياء التحليلية في الوقت الحاضر نتيجةً لعدة عوامل منها :
  1. زيادة إقبال الناس على شراء واستهلاك الأطعمة الآمنة.
  2. زيادة الطلب على السلع الاستهلاكية التي تمتلك أسعارًا منخفضة.
  3. وفرة مصادر الطاقة المستخدمة في الصناعة والإنتاج.
  4. تنوع التقنيات التي ساهمت بتقليل العمالة البشرية.
  5. ازدياد عدد السكان في العالم.
  6. زيادة نسبة التلوث في البيئة.


  • كل تلك العوامل وغيرها أدت إلى زيادة الضغط على البيئة من أجل التخلص من جميع مخلفات عمليات التصنيع الكيميائي، والتي تعتبر في كثير من الأحيان مواد سامة وضارة بصحة الإنسان ومُخّلة بالتوازن البيئي الطبيعي.
  • تهدف التقنيات المستخدمة في علم الكيمياء التحليلية بشكل أساسي على المحافظة على سلامة البيئة.
  • تعتمد التقنيات المستخدمة في علم الكيمياء التحليلية على :
  1. تحديد المواد الغير مرغوب بوجودها في الماء، والغذاء، والتربة، والهواء.
  2. تحديد المصدر الرئيسي المنتج للمواد الضارة.
  3. تطوير طرق علمية بسيطة آمنة وفي نفس الوقت اقتصادية؛ للمساعدة بإزالة المواد الضارة من المخلفات الصناعية، أو على الأقل محاولة إبطال مفعولها.
  4. تقييم كمية المواد الملوثة والتي تعتبر مواد خطرة على البيئة.
  5. الكشف عن المواد الضارة وتقليل تركيزها في العناصر البيئية الرئيسية – الماء والهواء والغذاء والتربة - لتصبح أقل من مستوى الخطر.
  • يسعى العلماء الكيميائيون التحليليون بشكل دائم على تطوير تقنيات جديدة، وأدوات دقيقة متطورة وحساسة؛ لتسهيل عملية الكشف عن المواد الضارة بأسرع وقت وبدقة عالية وبأقل جهد، وبتكلفة بسيطة .[٣]

الكيمياء العضوية

  • تعتمد الكيمياء العضوية على دراسة كيمياء عنصر الكربون.
  • يعتبر عنصر الكربون عنصرًا فريدًا من حيث تنوع وتعدد أشكال الروابط ذات الشكل ثلاثي الأبعاد التي يمكن أن تنتج من ارتباط ذراته مع عناصر ومركبات كيميائية أخرى.
  • يتم في عملية التمثيل الضوئي تحويل ثاني أكسيد الكربون واتحاده مع الماء إلى إنتاج الأكسجين والكربوهيدرات.
  • تعتبر الكربوهيدرات البسيطة التي تنتج عن عملية التمثيل الضوئي هي المادة الخام الرئيسية للمركبات العضوية والتي تتواجد في الممالك النباتية والممالك الحيوانية.
  • عند اتحاد ذرات الكربون مع ذرات الهيدروجين، أو ذرات الأكسجين، أو ذرات النيتروجين، أو ذرات عناصر أخرى، فستزداد الاحتمالات بتكوّن مركبات كربونية جديدة بشكل لا نهائي.[٤]

المراجع

  1. https://www.britannica.com/science/chemistry, Chemistry, WRITTEN BY Alan J. Rocke.
  2. https://www.britannica.com/science/chemistry, Chemistry, WRITTEN BY Alan J. Rocke.
  3. https://www.britannica.com/science/chemistry, Chemistry, WRITTEN BY Alan J. Rocke.
  4. https://www.britannica.com/science/chemistry, Chemistry, WRITTEN BY Alan J. Rocke.
مرات القراءة 84 عدد مرات القراءة
الحقوق محفوظة لموقع مقالات 2018