الكيمياء هي كلمة عربية مأخوذة من الفعل “كمي” وتعني ستر أو خبأ الشيء. سُميت باسم الكيمياء لأن أولئك الذين اشتغلوا بها منذ القدم كانوا يخفون أسرارهم ومعلوماتهم عن الآخرين. يُعرف علم الكيمياء بأنه أحد العلوم الطبيعية المركزية التي تربط بين مختلف علوم الطبيعة مثل الصيدلة والفيزياء والطب والجيولوجيا. وهي العلم الذي يختص بدراسة جميع المواد الكيميائية، ودراسة عناصرها وتركيباتها وخواصها وتحويلاتها والتغيرات التي تطرأ عليها. مر علم الكيمياء بمراحل عديدة بدءًا من مرحلة الصنعة إلى الكيمياء المتجهة نحو الطب ومرحلة نظرية الفلوجستون وصولًا إلى الكيمياء الحديثة.
بحث عن الكيمياء :
يدرس علم الكيمياء المادة وهي صلبة وسائلة وغازية، وكذلك يدرس عدد ذرات تلك المواد وتراكيبها وكيفية تفاعلها مع المواد الأخرى، كما يهتم بدراسة سلوك الذرات وطاقة العناصر والمركبات التي تنتج عن التفاعلات الكيميائية، ولذلك فإن هذا العلم له فروع عديدة مثل الكيمياء العضوية وغير العضوية والكيمياء الحرارية والحيوية والفيزيائية وغيرها.
تعريف الكيمياء :
هي العلم الذي يهتم بدراسة بنية المادة وتركيبها وخواصها وسلوكها وتفاعلاتها، وتسمى أيضًا العلوم الطبيعية التي تهتم بدراسة العناصر والمركبات والقوانين التي تتحكم في تفاعلاتها واندماجها مع بعضها البعض، وهذا ما يسمى التركيب. وتهتم الكيمياء بفصل وتحليل المواد.
بداية علم الكيمياء :
يُعدّ الكيمياء من أقدم العلوم التي عرفها الإنسان، حيث يرجع علمها إلى القرن الثالث قبل الميلاد، ويعتقد أن الهنود والصينيين كانوا أول من استخدموا هذا العلم ولاحظوا تأثير العوامل الخارجية على تركيب وتفاعل المواد الكيميائية كالحرارة والضغط والمزج. ومن هنا، انتقل هذا العلم للفراعنة والفرس، وانتشرت الصناعات التي تستخدم المواد الكيميائية مثل مستحضرات التجميل والزينة وصناعة دبغ الجلود. وربما ساعد موقع مدينة الإسكندرية القريب من علماء الإغريق على تداخل النظريات العلمية وتطوير علم الكيمياء الصناعية، والذي انتشر في هذه الفترة التاريخية للإنسان.
العرب والكيمياء :
أولى العلماء العرب المسلمين اهتمامهم بعلم الكيمياء في القرن الثاني من الهجرة، حيث كان فتح مصر هو العامل الذي ساهم في إشعال الاهتمام بعلم الكيمياء، وعلى مر العصور ظهر العديد من علماء الكيمياء البارزين الذين لا يزالون يدرسون نظرياتهم حتى يومنا هذا، ومن بين أشهر هؤلاء العلماء جابر بن حيان.
علم الكيمياء الحديثة :
في القرن السابع عشر الميلادي، بدأ علم الكيمياء الحديث بفضل العالم بويل، الذي قسم المادة إلى مركبات وعناصر ومخاليط بناءً على تركيبها، ولاحقًا جاء العالمان لافوازييه وبلاك وقدموا أبحاثًا عن تفاعلات الأكسدة والاحتراق التي تحدث بينهما. وثمة العالم برتلي الذي يعتبر مكتشف الأكسجين في الهواء الذي يحيط بكوكب الأرض، وبعده أتاح العالم كافندش اكتشاف تركيب المادة الحية الأولية وهي الماء، وأخيرًا جاء العالم دالتون الذي وضع نظريته حول الذرة وتصوره لتركيبها وحركة الجزيئات بها.
أهميتها :
- تتداخل الكيمياء في جميع مجالات الحياة، إذ تستخدم في صناعة الألياف الصناعية مثل الأقمشة، وتساعد في تحويل المواد الخام إلى مواد مفيدة للاستخدام البشري.
- يُساعد علم الكيمياء في تقدم وتطوير الطب وتطوير العلاج الدوائي، وذلك لأنه يرتبط بصناعة الأدوية.
- يمكن التعرف على جميع المواد السامة من خلال الكيمياء، بهدف حماية البشر والحيوانات والنباتات والبيئة منها.
- تستخدم الكيمياء على نطاق واسع في مجالات عديدة في الحرب، حيث يمكن استخدام المواد الكيميائية التي لها خواص محددة في صناعة الأسلحة.
- تدخل في قطاع الزراعة، وتنشط في مجال تصنيع المبيدات والأسمدة، وتوفر الكثير من العطور والأصباغ والمطاط ومواد أخرى للإنسان.
خصائصها :
للكيمياء العديد من الخصائص التي تميزها، فهي تتميز بدقتها العالية وموضوعيتها، وتمتلك أدواتها الخاصة التي تتطور من خلالها، وتعتبر علمًا إنسانيًا عالميًا ينطوي على جميع البشر، ولا تقتصر على أمة أو فئة من العلماء أو شعب واحد، وتتطور باستمرار كعلم ديناميكي، وترتبط بالعديد من العلوم الأخرى. وتعتمد في التعرف على التقدير الكيفي والكمي والوصفي وهي علم تاريخي يعتمد على التطور الذي تشهده وسائل البحث والتحليل.
أهم العناصر في الكيمياء :
تضم الكيمياء عددًا كبيرًا من العناصر، ومن بينها الهيدروجين والكروم والحديد والماغنسيوم والذهب والبورون والهيليوم والنيكل والسيريوم والرصاص والزئبق والقصدير والإثمد والبراسوديوم والكبريت والفضة والكوبالت والبركيليوم والفرميوم والتيلوريوم والإنديوم والثوليوم والفوسفور والكلور والمندليفيوم والكادميوم والكالسيوم والأينشتاينيوم والأون سبتيوم والبركيليوم والفرميوم والرذرفورديوم والأكتينيوم والنبتونيوم والسبتيوم والدوبنيوم والسكانديوم والبزموت واللونسيوم واليورانيوم وغيرها.
فروع علم الكيمياء :
- كيمياء كمية: يهتم هذا الفرع بتقدير كمية المواد الكيميائية المختلفة المستخدمة في تشكيل المواد.
- الكيمياء الصناعية: يتم التركيز في هذا المجال على تطوير المنتجات الكيميائية الصناعية وإنتاج المواد الخام الكيميائية، ومراقبتها ودراستها.
- الكيمياء التحللية: يتم اختصار هذا النوع من التحليلات لتحديد خصائص الصيغ الكيميائية والمواد للمركبات والمخاليط.
- الكيمياء الزراعية: تعمل على تطوير الأسمدة والمبيدات ودراسة العمليات الكيميائية التي تحدث في التربة، والتي لها علاقة بنمو النباتات والمحاصيل.
- الكيمياء النوعية: يهتم هذا النوع بفحص جودة المواد والمركبات المكونة للموجات.
- كيمياء حيوية: يهتم هذا المجال بالتعامل مع العمليات والتراكيب الكيميائية داخل الكائنات الحية.
- الكيمياء التطبيقية: تختص هذه الفئة بتطبيق المادة عمليًا وتهتم بدراسة العمليات الكيميائية.
- الكيمياء البيئية: تهتم هذه الدراسة بدراسة مدى تأثير العوامل البيئية والعمليات الكيميائية على الكائنات الحية وعلاقتها بينها.
- الكيمياء العضوية: هذا النوع من الكيمياء يركز على دراسة المواد الكيميائية التي تحتوي على روابط بين ذرات الكربون.
- الكيمياء الفيزيائية: يهتم هذا العلم بترجمة وتفسير العمليات الكيميائية باستخدام خصائص فيزيائية مثل الإشعاع والكهرباء والحركة والحرارة والكتلة.
- الكيمياء اللا عضوية: هذا العلم يهتم بدراسة كيفية التعامل مع العمليات الكيميائية التي لا تنطوي على روابط بين ذرات الكربون.
- الكيمياء الدينامية الحرارية: يُهتم هذا العلم بدراسة جميع تغيرات الطاقة التي تحدث بواسطة التفاعلات الكيميائية، ويُدرس تأثير اختلافات الحرارة والضغط على هذه التفاعلات الكيميائية.
- الحركية الكيميائية: تهتم هذه العلوم بدراسة خطوات التفاعل الكيميائي وتحديد العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل.
- كيمياء السطوح: يختص بدراسة خصائص السطح الكيميائية للمواد.
- الكيمياء النووية: يختص فرع علم الكيمياء هذا بدراسة التفاعلات النووية.
- كيمياء البوليمرات: تهتم هذه الدراسة بدراسة الجزيئات السلسلية المتشابكة التي تتشكل من خلال تشابك الجزيئات الصغيرة.
- الكيمياء الكمية: يهتم بتحليل وتوزيع حركة الإلكترونات داخل الجزيئات، ومن ثم تفسير السلوك الكيميائي الخاص بهذه الجزيئات، وذلك باستخدام البنية الإلكترونية.
- الكيمياء الإشعاعية: تهتم بدراسة آثار الأشعة الكيميائية على المواد المختلفة.
قوانين الكيمياء :
- قانون شارل: هذا القانون يتعلق بالتحريك الحراري في مجالات الكيمياء والفيزياء.
- قانون أفوجادرو: يتعلق هذا القانون بالغازات المرتبطة بعملية التوازن.
- قانون النسب الثابتة: يُعرف هذا القانون باسم قانون التركيب المحدد.
- قانون بير لامبرت: يستند هذا القانون على العلاقة التجريبية التي تربط بين امتصاص الضوء والخصائص الخاصة بالمادة التي يمر من خلالها الضوء.
