بحث عن الكيمياء والمادة بالعناصر جاهز للطباعة
بحث عن الكيمياء والمادة بالعناصر جاهز للطباعة
يبحث العديد من الطلاب عن الأبحاث المتعلقة بمناهجهم الدراسية، ويفضل الكثير منهم العثور على أبحاث جاهزة للطباعة، ومن خلال موقع الموسوعة العربية الشاملة، نقدم لكم واحدة من أهم الأبحاث المتعلقة بمادة الكيمياء وعناصرها المختلفة التي تهم كل طالب.
مقدمة بحث عن الكيمياء والمادة بالعناصر
يُعَد علم الكيمياء واحدًا من أهم العلوم التي لها دور كبير في العديد من جوانب حياتنا اليومية، إذ يشكل أساس الصناعات بلا منازع، نظرًا لدراسته لخصائص المواد التي خلقها الله في الأرض وجعلها تخدم الإنسان، ويعود الفضل للمسلمين في اكتشاف هذا العلم، وعلى رأسهم جابر بن حيان، مؤسس علم الكيمياء، والذي لا تزال كتبه هي المرجع الأول لهذا العلم. وتعتبر المادة هي محور دراسة علم الكيمياء، إذ يمكننا من خلالها معرفة أنواع المواد وأشكالها وخصائصها وتفاعلاتها ونتائجها بنسب رياضية دقيقة. ومن خلال هذا البحث، سنقدم لكم أهم ما يشمله علم الكيمياء من خصائص ووظائف مختلفة.
ما هي المادة؟
المادة هي كل ما يشغل حيزًا من الفراغ ولها كتلة ووزن، وبالتالي، كل ما هو موجود في الطبيعة يعتبر مادة، وللمادة ثلاث حالات مختلفة، إما صلبة أو سائلة أو غازية، وتتألف المادة من عدة مكونات أولية، وهي:
- الذرة: تُعَدُّ الذرة الوحدة الأساسية لأي مادة، وهي غير مرئية بالعين المجردة، وتتألف الذرة من ثلاثة مكونات رئيسية وهي الإلكترون، وهو يحمل شحنة سالبة، والبروتون، وهو يحمل شحنة موجبة، والنيوترون، وهو بدون شحنة كهربائية.
- الجزيء: الرابطة الكيميائية هي الارتباط بين ذرتين أو أكثر بواسطة الروابط الكيميائية، وتنقسم هذه الروابط إلى روابط تساهمية، وروابط هيدروجينية، وروابط أيونية.
- المركب: يعني الاتحاد الكيميائي اتحاد ذرتين من أنواع مختلفة، أو اتحاد أكثر من ذرتين من نفس النوع لتشكيل عنصر كيميائي معين بنسب رياضية ثابتة عبر المعادلات الكيميائية.
فروع الكيمياء
يشمل الكيمياء الحديث العديد من الأنواع، وتم تصنيفها من قبل العلماء إلى خمسة أنواع، ويتم تخصيص كل نوع لدراسة جزء من الطبيعة، وتشترك جميع الأنواع في دراسة المادة بخصائصها المحددة، وهناك أنواع أخرى من الكيمياء تندرج تحت كل نوع، وفيما يلي نستعرض هذه الأنواع:
الكيمياء العضوية
تتمحور الكيمياء العضوية حول دراسة المواد التي تحتوي على الكربون والهيدروجين، وتركز على فهم العلاقات بين روابط الجزيئات والمركبات، وكيفية تفاعلها مع العناصر الأخرى مثل الأكسجين والنيتروجين والسيليكون والفسفور والكبريت. تهتم هذه الدراسة بالنواتج الكيميائية التي تنتج من هذه التفاعلات والتي تدخل في الصناعات المختلفة، بما في ذلك صناعة المعادن والصناعات الطبية. تنقسم مركبات الكيمياء العضوية إلى أربع فئات رئيسية:
- الكربوهيدرات: هي المركبات الأساسية التي تزود الجسم بالطاقة اللازمة، وتحتوي على ثلاثة عناصر رئيسية وهي الهيدروجين والأكسجين والكربون، وتحتوي على ذرات الهيدروجين بنسبة أكبر من ذرات الأكسجين، وتساعد في تحويل النشا إلى سكر في الجسم، حيث تشكل السكريات الأحادية التي تتشكل منها الكربوهيدرات مثل الفركتوز والجلوكوز، وترتبط مع بعضها البعض لتشكل مركبات عضوية أخرى معقدة مثل البوليمرات.
- الدهون:الدهون هي طاقة مخزنة حتى الحاجة إليها، وتتكون من نفس عناصر الكربوهيدرات ولكن بمقدار أكبر لذرات الهيدروجين، وتنقسم الدهون إلى ثلاثة أنواع، وهي الدهون الفسفورية والدهون الثلاثية والمنشطات، مثل الزيوت والكوليسترول.
- البروتينات:الأحماض الأمينية هي أحد العناصر الغذائية الرئيسة التي تساعد في بناء خلايا الجسم بشكل عام والعضلات بشكل خاص. تحفز الأحماض الأمينية التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والكربون لتنتج الأحماض الأمينية. يعتبر الأمونيوم العنصر الرئيسي للمكملات الغذائية، وتوجد الأحماض الأمينية بأكثر من صورة، فمنها البسيط والمعقد. توجد الأحماض الأمينية بصفة أساسية في اللحوم الحمراء والبيضاء والأسماك والبقوليات، ويرتبط وجود الأحماض الأمينية بوجود بعض العناصر الأخرى مثل الفسفور والمغنيسيوم والكبريت.
- الحمض النووي: الكروموسوم هو الصندوق الذي يحتوي على المعلومات الوراثية داخل الخلية، ويتكون من 23 كروموسومًا، حيث يحتوي كل كروموسوم على 2 كروماتيد ونقطة تربط بينهما تسمى السنترومير، ومن أمثلة الأحماض النووية هي DNA و RNA.
الكيمياء غير العضوية
تهتم الكيمياء غير العضوية بدراسة المواد غير الحيوية، أي التي لا تحتوي على الكربون والهيدروجين، مثل الماء وحمض كلور الماء (الهيدروكلوريك) والمعادن والأملاح وغاز ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين وأكسيد الحديد، وتقوم بدراسة خصائص هذه المكونات الفيزيائية والكيميائية، ودراسة المواد المحفزة لصناعة الوقود والطلاء وبعض أنواع الأدوية، وتشمل الكيمياء غير العضوية العديد من التخصصات المختلفة التي تستخدم في الحياة اليومية مثل الكيمياء الإشعاعية والكيمياء التناسقية وكيمياء الوسط وكيمياء البوليمرات والكيمياء السطحية، وتستخدم الكيمياء غير العضوية في العديد من الأغراض المختلفة التي سنذكرها فيما يلي:
- تعتبر الأمونيا من بين المركبات غير العضوية الهامة بشكل كبير، حيث تستخدم في صناعة البلاستيك والألياف الصناعية، كما تستخدم في إنتاج مركبات أخرى مهمة مثل البولي يويئان الذي يُستخدم في صناعة الطلاء الصلب، والهيدازين الذي يستخدم في صناعة المتفجرات وبعض أنواع القنابل اليدوية، ويتم استخدامه أيضًا في صناعة وقود الصواريخ والطائرات، إلى جانب استخدامه في صناعة الأسمدة نظرًا لأهميته كعنصر في إنتاج النيتروجين.
- يتم استخدام مركب الكلور غير العضوي في صناعة الأنابيب والمبيدات الحشرية وبعض المستحضرات الطبية، وكذلك في بعض الأنواع المستخدمة في تعقيم ومعالجة المياه.
- ثاني أكسيد التيتانيوم هو واحد من المركبات الغير عضوية الأساسية، حيث يستخدم كمادة أساسية في صناعة الصبغات البيضاء في الدهان والبلاستيك والحبر بشكل عام، وفي الورق والمواد الغذائية وأنواع من الألياف. كما أن لثاني أكسيد التيتانيوم خصائص مميزة، حيث يتميز بقدرته الجيدة في مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، ولذلك يستخدم كمحفز ضوئي.
الكيمياء التحليلية
الكيمياء التحليلية هي فرع من فروع الكيمياء يختص بتحليل تركيب المواد والكميات والأنواع المختلفة، وتستخدم لدراسة تحليل العينات، وتعمل على تطوير وتوسيع أساليب التحليل المستخدمة لتشمل طرقًا حديثة مثل مطياف الكتلة والرنين المغناطيسي النووي والاستشراب السائلي ذو الأداء العالي. ويبرز في هذا المجال العالم المصري الدكتور أحمد زويل، ومن بين الصناعات التي تستخدم الكيمياء التحليلية العديد من الصناعات الطبية والعلمية الأساسية:
- يمكننا استخدام الكيمياء التحليلية لقياس نسبة الأوكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون في الدم.
- يمكننا معرفة كمية الغدة الدرقية في الدم من خلال تحليل الأيونات، وبناءً عليه، تساعد الكيمياء التحليلية في تشخيص حالات مرض الغدة الدرقية.
- باستخدام نفس التحليل، يمكننا معرفة القيمة الغذائية لعنصر النيتروجين في الغذاء، ومن ثم معرفة محتوى البروتين في الجسم.
- تمكن الكيمياء التحليلية من اختبار صلابة الفولاذ المنتج الذي يتم إنتاجه من النيكل والكروم والكربون، ومن خلال ذلك يمكن تحديد مدى مقاومته للتآكل ومدى تطابقه مع المواصفات المطلوبة.
- لولا الكيمياء التحليلية لم يتم استخدام الغاز الطبيعي الذي يدخل إلى المنازل، فبفضل محتوى الميركابتانات يمكننا التنبؤ بعمليات تسرب الغاز.
الكيمياء الحيوية
- الكيمياء الحيوية هي فرع من الكيمياء يهتم بدراسة التفاعلات الكيميائية داخل جسم الكائن الحي، سواء كان إنسانًا أو نباتًا أو حيوانًا، والكائنات الدقيقة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، وذلك لمعرفة وظائفها والمكونات التي تحتوي عليها، وعندما يفهم الإنسان هذه المعلومات، يستطيع دراسة ردود أفعالهم وعلاقاتهم ببعضهم البعض، وبالتالي يمكن فهم كيفية عمل العمليات الكيميائية داخل الأحياء واستخدامها في صناعة الأدوية والعلاجات والمواد الحيوية الأخرى.
- البيولوجيا هي الأساس الأول لعلم الطب والصيدلة واستخلاص الأدوية من العناصر الطبيعية وغيرها، بالإضافة إلى أنها المرجع الرئيسي لدراسات مرض السرطان بأنواعه، إلى جانب علم الوراثة وما يتعلق بها من علم الهندسة الوراثية، وعلم الأمراض المعدية، كما تشمل علم البيولوجيا البنيوية وبيولوجيا الخلايا الجذعية.
الكيمياء الفيزيائية
- هي فرع من فروع الكيمياء يركز على دراسة تحويلات المادة وتحويلها إلى الأشكال الثلاثة الصلبة والسائلة والغازية، ويهتم بدراسة تكوين الجزيئات والذرات المادية، ومن خلال فهم هذه العمليات يمكن تفسير العديد من الظواهر الطبيعية مثل الاحتراق والتجمد وتفكك الضوء وحركة الأجسام.
- تشمل الكيمياء الفيزيائية عدة تخصصات أخرى في مجال الكيمياء مثل الكيمياء الضوئية والكيمياء الكهربائية والكيمياء الحرارية والكيمياء الحركية وكيمياء التحليل الطيفي، وكذلك تشمل كيمياء الرنين المغناطيسي الإلكتروني والرنين المغناطيسي النووي.
خاتمة بحث عن الكيمياء والمادة بالعناصر
نحن قدمنا لكم بحثًا مفصلًا لتعريف مادة الكيمياء، حيث قمنا بذكر مؤسس العلم وشرحنا ما هي المادة وما هي حالاتها وعناصرها الأساسية، كما شرحنا بالتفصيل أنواع الكيمياء التي تهتم بدراسة حالات المادة، وذكرنا العديد من الفوائد المتعلقة بكل نوع من أنواع الكيمياء.
بحث عن الكيمياء والمادة بالعناصر جاهز للطباعة PDF
يمكن للطلاب المهتمين بالكيمياء وخصائصها ووظائفها المختلفة تنزيل هذا البحث بتنسيق PDF من هنا.
بحث عن الكيمياء والمادة بالعناصر جاهز للطباعة DOC
إذا كنت ترغب في إجراء تعديلات على البحث، فيمكنك تنزيل هذا البحث بتنسيق DOC من هنا
