شیمی در یک نگاه

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: شیمی مطالعهٔ ساختار، خواص، ترکیبات، و تغییر شکل مواد است. این علم مربوط می.شود به عناصر شیمیایی و ترکیبات شیمیایی که شامل اتمها، مولکولها، و کنش و واکنش میان آنهاست. جدول تناوبی و فهرست ترکیبات را هم مشاهده کنید.
واژه شیمی خود داستان درازی دارد.ریشه این نام در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا را برخی از یونانی دانسته.اند و چیستی کار کیمیاگری دگرساختن مس به طلا بود.این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به عربی وارد شد و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه عرب ها آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند.آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده.های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می.شود.
نگاه اجمالی
تیوری اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تیوری بیان می.دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده.اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به.سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می.کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده نیز تغییر نمی.کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می.ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.)
این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده.هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده.هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به.دست.آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی.کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم.ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به.همراه دیگر اتم.ها و به.صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می.کند.
این اتم.ها اغلب با اتم.های دیگر واکنش.هایی را انجام می.دهند. (برای نمونه زمانی.که آتش چوب را می.سوزاند ترکیبی است از اتم.های اکسیژن موجود در هوا و اتم.های کربن و هیدروژن درون چوب). گاهی اوقات نیز نور بر آنها تأثیر می.گذارد(فتوکاتالیست). (یک عکس بر اثر تغییراتی که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می.کند شکل می.گیرد.)
یکی از کشفیات بنیادین و جالب این بود که اتم.ها روی.هم.رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می.شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم.های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت.های معین وجود دارد.
یکی دیگر از کشفیات کلیدی شیمی این بود که زمانیکه یک واکنش شیمیایی رخ می..دهد، مقدار انرژی که بدست می.آید یا از دست می.رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک و دینامیک می..رساند.
شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده است. اصولاً می.توان تمام سیستم.های شیمیایی را با استفاده از تیوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تیوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم.های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان.پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد(مانند تیوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تیوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده.تری قابل درک و به.کارگیری هستند.
با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، مفهوم اساسی که پشت آن است، یعنی کوانتومی کردن انرژی، چنین نیست. شیمی.دان.ها برای بکارگیری کلیه روش.های طیف نمایی به اثرات و نتایج کوانتوم وابسته.اند، هرچند که ممکن است بسیاری از آنها از این امر آگاه نباشند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته.ای) پژوهیده و مطالعه می.شود.
یکی دیگر از تیوری.های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. خوشبختانه مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به.ویژه در عناصر سنگین.تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.
بخش.های اصلی دانش شیمی عبارتند از:
* شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن.ها می.پردازد.
* شیمی آلی، که به مطالعهٔ ترکیبات کربن.دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می.پردازد.
* شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می..پردازد.
* شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه.های دیگر را تشکیل می.دهد، و شامل ویژگی.های فیزیکی مواد و ابزار تیوری بررسی آنهاست.
دیگر رشته.های مطالعاتی و شاخه.های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارتند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.
* روش علمی
* واحد SI
* نمادهای مهم
* اتم
* اربیتال.ها
* جدول تناوبی عناصر شیمیایی
* فهرست عناصر شیمیایی
* همپار (ایزومر)
* آلوتروپی
* همسانگرد (ایزوتروپ)
* یون
* ساختمان الکترون
* روندهای دوره.ای
o الکترونگاتیویته (الکترون گیر)
o شعاع اتمی، شعاع یونی
o انرژی یونش
o کشش الکترون (نیرویی که موجب همبستگی اتم.ها در مولکول می.شود)
* گروه.های عناصر گروه P، گروه D، گروه F، [[گروه G]
شیمی علم به هوشان الافانی مثل ما هست
شاخه.های شیمی
* شیمی آلی
* شیمی معدنی
* شیمی تجزیه
* شیمی فیزیک
و همچنین:
* زیست.شیمی (بیوشیمی)

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 308]