بحث عن مادة الكيمياء

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٥:٤٠ ، ٢٧ أغسطس ٢٠١٩

علم الكيمياء

يعرف علم الكيمياء بالعلم الذي يدرس المادة وخصائصها والكيفية التي تتحد بها ذرات المواد مع بعضها أو انفصالها لتشكل مواد مختلفة تمامًا في الصفات الكيميائية والفيزيائية، كما تدرس تفاعل المواد واستهلاكها أو إنتاجها للطاقة، والكيمياء جزء أساسي من حياتنا، فلا يكاد يخلو أي مجال علمي أو عملي من تطبيقات الكيمياء، فكل مادة موجودة من المواد هي كيميائية حتى جسم الإنسان يعد مصنعًا كيميائيًا، وتدخل الكيمياء في كل من مجالات الزراعة والصناعة وحتى طهي الطعام وتنظيف المنازل إلى إطلاق المركبات الفضائية، فهي واحدة من العلوم التي تساعدنا في فهم وشرح العالم المحيط بنا.

ويكمن التحدي الكبير في علم الكيمياء في وضع وتطوير تفاسير ثابتة لسلوك المواد المعقدة، وسبب ظهور المواد بشكل معين في ظروف معينة، والسبب الذي يمنحها خواصها الدائمة، والتفاعلات التي تؤدي إلى تدمير المواد أو تكوين مواد جديدة من القديمة، وتتضمن الكيمياء دراسات للتركيب الذري والبنية الهيكلية لمختلف المواد، والسبب وراء ردود الفعل الغريبة للمواد أثناء تفاعلها والتي ما تظهر عنيفة في أغلب الأحيان.[١][٢]


فروع علم الكيمياء

بالرغم من أن علم الكيمياء يرتبط بالعديد من المجالات المرتبطة بالكيمياء مثل الكيمياء الجزيئية والنظرية والكيمياء النووية وعلم المعادن والكيمياء الطبية وغيرها، إلّا أنّه يمتلك خمسة أفرع رئيسية تندرج تحتها باقي المجالات، ونذكر في ما يلي بعض الفروع الرئيسية وهي:[٣]

الكيمياء التحليلية

وهي الكيمياء التي تهتم بدراسة كيفية تحليل المواد الكيميائية للعينات، ومثال على ذلك، إيجاد الرقم الهيدروجيني لحمام السباحة، أو تركيز الكافيين الموجود في فنجان من القهوة، أو الكشف عن أدوية معينة في عينات البول للرياضيين في حال استخدامهم مواد منشطة ممنوعة، كما تشمل استخدامات الكيمياء التحليلية الطب الشرعي واختبارات الأدوية عامة وبعض العلوم البيئية، وتقسم التحليلة إلى فرعين أساسين وهما التحليل الكمي والتحليل النوعي، أمّا التحليل النوعي فيقيس ويحدد نوعية ومكونات المواد، ثم يأتي دور التحليل الكمي الذي يساعد في تحديد مقدار كل مكون من مكونات مادة ما، ويستخدم كلا النوعين من التحاليل لتوفير بيانات مهمة حول عينات مجهولة الهوية وتحديد ماهية العينة.[٣]

الكيمياء الحيوية

وتسمى أيضًا الكيمياء البيولوجية، وهي الكيمياء التي تدرس الأوضاع الأكثر ملاءمة لحدوث العمليات الكيميائية داخل الكائنات الحية، وتشمل الأبحاث للكيمياء الحيوية أمراض مستعصية مثل السرطان، لمعرفة ظروف عيش الخلايا داخل جسم الإنسان، وبالتالي معرفة طرق القضاء على الخلايا المريضة دون تأثر الخلايا السليمة، وتدرس الكيمياء الحيوية البيولوجيا الخاصة بالخلايا الجذعية والبيولوجيا الجزيئية والهيكلية والكيمياء الحيوية الميكانيكية والأمراض المعدية وتتعمق في علم الوراثة والجينوم البشري وتطور الكائنات بالإضافة إلى بيولوجيا النظم، ومن الأمثلة الواضحة على الكيمياء الحيوية هو دراسة عملية التنفس الخلوي وعملية الهضم، وظهرت فروع جديدة للكيمياء الحيوية جذبت الباحثين ومن هذه الأفرع هو دراسة الأنزيمات، ودراسة الهرمونات بما يسمى علم الغدد الصماء، ودراسة الأمراض بالكيمياء الحيوية السريرية، ودراسة الجزيئات الحيوية ووظيفة كل منها بالكيمياء الحيوية الجزيئية وغيرها من الأفرع.[٣]

الكيمياء غير العضوية

وهي الكيمياء التي تدرس جميع المواد التي تصنف بأنّها غير حية وغير عضوية، أيّ لا تحتوي على رابطة كربون هيدروجين كالهيدروكربونات، بل تهتم بالعناصر الكيميائية والمركبات غير الحية، ويركز الكيميائيون على التركيبات البلورية للعناصر المدرجة ضمن الجدول الدوري والمعادن والعوامل المحفزة لتفاعلها، ومثال توضيحي على ذلك دراسة كيفية تشكل معدن الذهب في باطن الأرض، ويوجد فروع للكيمياء غير العضوية ومنها ما يسمى بكيمياء التنسيق، والجيوكيمياء وهي مختصة بدراسة التراكيب الكيميائية للغلاف الجوي والصخور والمعادن الأرضية، والكيمياء النووية المختصة بدراسة المواد المشعة، والكيمياء المعدنية المتداخلة مع الكيمياء العضوية، والكيمياء غير العضوية الصناعية التي تدرس المواد المستخدمة في الصناعات مثل الأسمدة وغيرها.[٣]

الكيمياء العضوية

وهي الكيمياء التي تدرس المواد الحية المحتوية على مركبات الكربون على عكس الكيمياء غير العضوية، مثل المضافات الغذائية والوقود بأنواعه والبلاستيك والعقاقير، ومثال على العمليات الكيميائية العضوية هو عملية البناء الضوئي أو التمثيل الغذائي في الأوراق الخضراء، إذ تدرس الكيمياء العضوية التغيرات الكيميائية في تركيب النبات الحي، كما يطوّر الكيميائيون العضويون الأدوية والمنتجات باستمرار لجعلها أكثر أمانًا وأقل سميّة، ويوجد العديد من الفروع التابعة للكيمياء العضوية تدرس مواد مثل الكيتونات والهيدروكربونات والألديهايدات والكحوليات، ومن هذه الأفرع الكيمياء المجسمة، والتي تدرس تركيب الجزيئات في الأبعاد الثلاثية، والكيمياء الطبية التي تختص بأفرع الصيدلة وتناغم الأدوية مع بعضها، والكيمياء العضوية الفيزيائية والتي تدرس التفاعل بين الجزيئات العضوية، وكيمياء البوليمرات وغيرها.[٣]

الكيمياء الفيزيائية

وهي الكيمياء التي تدرس الخواص الفيزيائية للجزيئات والذرات والطرق التي تتكون بها، وتتعامل مع كل من مناهج ومبادئ الكيمياء والفيزياء لدراسة تأثير التركيب الكيميائي على الخصائص الفيزيائية للمواد، ويركز باحثو الكيمياء الفيزيائية على معرفة معدل التفاعل الكيميائي للمادة، وحساب هياكلها وخصائصها، بالإضافة إلى تفاعل الجزيئات مع الإشعاعات المختلفة، ومن فروع الكيمياء الفيزيائية ما يسمى الكيمياء الكهربائية، وهي دراسة لتفاعل الجزيئات والذرات والأيونات في التيار الكهربائي، وفرع الكيمياء الضوئية الذي يختص بدراسة تفاعلات الضوء والآثار الكيميائية لها، وكيمياء السطح التي تدرس التفاعلات الكيميائية للأسطح الخارجية للمواد دون تأثر الأسطح الداخلية، وفرع الكيمياء الحرارية أو ما يسمى الديناميكا الحرارية والذي يدرس تأثير الحرارة على طريقة ارتباط المواد أثناء التفاعل الكيميائي، وكيمياء الكم المشهورة بميكانيكا الكم، وفرع التحليل الطيفي الذي يدرس أطياف الضوء وكيفية تسخيرها في مصلحة العلم.[٣]


أهمية الكيمياء

يعدّ علم الكيمياء أحد العلوم الطبيعية التي اكتشفها الإنسان واستعملها في حياته اليومية منذ القدم، وما زالت الكيمياء تلعب دورًا مهمًا في التقدم الحضاري للعالم الحديث، إذ تساعد في التقدم الطبي الهائل الحاصل في الفترة الأخيرة، وذلك لارتباطه الوثيق بعلم الأدوية المعتمد على المواد الكيميائية بشكل رئيسي، كما تساهم الكيمياء في تطوير العديد من المنتجات الصناعية عن طريق الفهم الدقيق لكيفية تفاعل المواد مع بعضها كما يحدث في صناعة المنظفات، وتساهم الكيمياء في الناحية الاقتصادية للبلاد؛ إذ ترجّح كفة الميزان التجاري إلى صالح الدول الأكثر معرفة بالصناعات الكيميائية عن طريق زيادة صادراتها على حساب الواردات، ويساعد علم الكيمياء في تحسين خصائص مختلف المعادن، بالإضافة إلى المساهمة في قوة الدولة عن طريق تصنيع الأسلحة بخواص أفضل لاستعمالها في المجالات الحربية.[٤]


المراجع

  1. "Chemistry", britannica, Retrieved 29-7-2019. Edited.
  2. "What Is Chemistry?", livescience, Retrieved 29-7-2019. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث ج ح "Main Branches of Chemistry", chemistry2011, Retrieved 29-7-2019. Edited.
  4. "What Is the Importance of Chemistry?", thoughtco, Retrieved 26-8-2019. Edited.