Ngay từ đầu, mọi người đã quan tâm đến thành phần, cấu trúc và sự tương tác của mọi thứ xung quanh chúng. Kiến thức này được kết hợp thành một môn khoa học duy nhất - hóa học. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét nó là gì, các phần của hóa học và sự cần thiết phải nghiên cứu nó.
Hóa học là gì và tại sao phải nghiên cứu nó?
Hóa học là một trong một số lĩnh vực của khoa học tự nhiên, khoa học về các chất. Cô ấy đang học:
- cấu trúc và thành phần của các chất;
- thuộc tính của các phần tử của thế giới;
- sự biến đổi của các chất phụ thuộc vào tính chất của chúng;
- thay đổi thành phần của một chất trong phản ứng hóa học;
- luật và mô hình thay đổi của các chất.
Hóa học xét tất cả các nguyên tố về thành phần nguyên tử và phân tử. Nó liên quan mật thiết đến sinh học và vật lý. Cũng có nhiều lĩnh vực khoa học là ranh giới, tức là chúng được nghiên cứu, chẳng hạn, bằng cả hóa học và vật lý. Chúng bao gồm: hóa sinh, hóa học lượng tử, vật lý hóa học, địa hóa học, hóa học vật lý và những thứ khác.
Các nhánh chính của hóa học trong văn học là:
- Hóa hữu cơ.
- vô cơhóa học.
- Hóa sinh.
- Hóa lý.
- Hóa học phân tích.
Hóa hữu cơ
Hóa học có thể được phân loại theo các chất được nghiên cứu thành:
- vô cơ;
- hữu cơ.
Lĩnh vực nghiên cứu đầu tiên sẽ được xem xét trong đoạn tiếp theo. Tại sao hóa học hữu cơ lại được tách ra thành một phần riêng biệt? Bởi vì nó tham gia vào việc nghiên cứu các hợp chất cacbon và các chất trong đó nó được bao gồm. Ngày nay, khoảng 8 triệu hợp chất như vậy đã được biết đến.
Carbon có thể kết hợp với hầu hết các nguyên tố, nhưng tương tác thường xuyên nhất với:
- oxy;
- cacbon;
- nitơ;
- xám;
- mangan;
- kali.
Ngoài ra, nguyên tố này còn được phân biệt bởi khả năng tạo thành chuỗi dài. Những liên kết như vậy cung cấp nhiều loại hợp chất hữu cơ quan trọng cho sự tồn tại của một sinh vật sống.
Mục tiêu và phương pháp theo chủ đề hóa học hữu cơ:
- cách ly từng chất riêng lẻ và các chất đặc biệt từ thực vật và sinh vật sống, cũng như từ nguyên liệu hóa thạch.
- tinh chế và tổng hợp các hợp chất của các chất;
- xác định cấu trúc của vật chất trong tự nhiên;
- nghiên cứu về quá trình phản ứng hóa học, cơ chế, tính năng và kết quả của nó;
- xác định mối quan hệ và sự phụ thuộc giữa cấu trúc của chất hữu cơ và các đặc tính của nó.
Chuyên đề hóa hữu cơ gồm:
- Hóa học polyme, hoặc hóa học các hợp chất cao phân tử. Lĩnh vực khoa họcđề cập đến việc nghiên cứu các tính chất hóa học và lý hóa của polyme và các thuốc thử ban đầu được sử dụng để thu được chúng.
- Dược lý. Một ngành khoa học nghiên cứu các dược chất và ảnh hưởng của chúng đối với cơ thể con người.
Hóa vô cơ
Phần hóa học vô cơ liên quan đến việc nghiên cứu thành phần, cấu trúc và tương tác của tất cả các chất không chứa cacbon. Ngày nay có hơn 400 nghìn chất vô cơ. Nhờ phần khoa học này, việc tạo ra các vật liệu cho công nghệ hiện đại được đảm bảo.
Nghiên cứu và nghiên cứu các chất của hóa học vô cơ dựa trên định luật tuần hoàn, cũng như hệ thống tuần hoàn của D. I. Mendeleev. Nghiên cứu khoa học:
- chất đơn giản (kim loại và phi kim loại);
- chất phức tạp (oxit, muối, axit, nitrit, hyđrua và những chất khác).
Vấn đề của khoa học:
- tìm kiếm và phát triển các cách tạo ra vật liệu mới có các đặc tính cần thiết;
- nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc của khả năng phản ứng với các yếu tố khác;
- phát triển và cải tiến công nghệ tinh chế hỗn hợp;
- tìm kiếm các phương pháp tổng hợp các nguyên tố mới.
Hóa lý
Hóa lý là ngành rộng lớn nhất của hóa học. Cô tham gia vào việc nghiên cứu các quy luật chung về cấu trúc, cấu trúc và sự biến đổi của các chất bằng các phương pháp vật lý. Đối với điều này, lý thuyết vànhững cái thử nghiệm.
Hóa lý bao gồm các kiến thức về:
- cấu trúc của phân tử;
- nhiệt động hóa học;
- động học hóa học;
- xúc tác.
Các phần của hóa lý như sau:
- Electrochemistry - nghiên cứu các quá trình trong chất dẫn điện.
- Quang hóa học là nghiên cứu về các biến đổi hóa học dưới tác động của ánh sáng.
- Hóa lý của các hiện tượng bề mặt.
- Hóa học bức xạ - nghiên cứu các quá trình gây ra bởi tác động của bức xạ ion hóa;
- Hóa học keo - nghiên cứu các hệ thống và hiện tượng xảy ra ở bề mặt.
- Hóa học lượng tử là nghiên cứu về cấu trúc, tính chất, phản ứng của các chất dựa trên cơ học lượng tử.
- Crystallochemistry - khoa học về cấu trúc tinh thể;
- Nhiệt hóa học là một nhánh của hóa học nghiên cứu các giao dịch nhiệt, mối quan hệ của các thông số hóa lý.
- Học thuyết về cấu trúc của nguyên tử.
- Dạy về sự ăn mòn (oxi hóa) kim loại.
- Động học hóa học - nghiên cứu các phản ứng hóa học tùy thuộc vào điều kiện bên ngoài.
- Học thuyết về giải pháp.
- Hóa học hạt nhân - liên quan đến việc nghiên cứu các phản ứng hạt nhân và các quá trình xảy ra trong chúng.
- Hóa học âm thanh là nghiên cứu về các hiệu ứng xảy ra khi tiếp xúc với sóng âm thanh mạnh mẽ.
Hóa học phân tích
Hóa học phân tích là một nhánh của hóa học phát triển cơ sở lý thuyết của phân tích hóa học. Khoa học đang phát triển các phương pháp xác định, phân tách, phát hiệnvà xác định các hợp chất hóa học và xác định thành phần hóa học của vật liệu.
Hóa học phân tích có thể được phân loại tùy thuộc vào nhiệm vụ cần giải quyết thành:
- Phân tích định tính - xác định những chất có trong mẫu, dạng và bản chất của chúng.
- Phân tích định lượng - xác định hàm lượng (nồng độ) của các thành phần trong mẫu thử.
Nếu bạn muốn phân tích một mẫu không xác định, thì phân tích định tính được áp dụng trước tiên, sau đó là định lượng. Chúng được thực hiện bằng các phương pháp hóa học, công cụ và sinh học.
Hóa sinh
Hóa sinh là một nhánh của hóa học nghiên cứu thành phần hóa học của tế bào và sinh vật sống, cũng như các quá trình hóa học cơ bản của sự sống của chúng. Khoa học còn khá non trẻ và là giao điểm của sinh học và hóa học.
Hóa sinh liên quan đến việc nghiên cứu các hợp chất như vậy:
- carbs;
- lipit;
- protein;
- axit nucleic.
Phần Hóa sinh:
- Hóa sinh tĩnh - nghiên cứu thành phần hóa học của các sinh vật và cấu trúc của các phân tử của chúng (protein, axit amin, axit nucleic, lipid, vitamin và các chất khác).
- Hóa sinh chức năng - nghiên cứu các phản ứng hóa học cơ bản xảy ra trong quá trình hoạt động của các cơ quan và hệ thống của cơ thể.
- Hóa sinh động nghiên cứu các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình trao đổi chất.
Công nghệ hóa
Hóa chấtcông nghệ là một nhánh của hóa học nghiên cứu các phương pháp xử lý vật liệu tự nhiên hợp lý về mặt kinh tế và môi trường để tiêu thụ và sử dụng chúng trong sản xuất.
Khoa học được chia thành:
- Công nghệ hóa học hữu cơ, xử lý nhiên liệu hóa thạch, sản xuất polyme tổng hợp, ma túy và các chất khác.
- Công nghệ hóa vô cơ, liên quan đến chế biến nguyên liệu khoáng (trừ quặng kim loại), sản xuất axit, phân khoáng và kiềm.
Trong kỹ thuật hóa học có nhiều quá trình (hàng loạt hoặc liên tục). Chúng được chia thành các nhóm chính:
- thủy cơ:
- hóa;
- cơ;
- chuyển hàng loạt;
- nhiệt.
Thú vị khi biết hóa học (sự thật)
Quá trình của các quá trình hóa học nhất định và đặc tính của một số chất nhất định được mọi người quan tâm một cách bất thường.
Đây là một số trong số chúng:
- Gali. Đây là một vật liệu thú vị có xu hướng nóng chảy ở nhiệt độ phòng. Trông giống như nhôm. Nếu nhúng thìa gali vào chất lỏng ở nhiệt độ trên 28 độ C, nó sẽ tan chảy và mất hình dạng.
- Molypden. Vật liệu này được phát hiện trong Chiến tranh thế giới thứ nhất. Các nghiên cứu về đặc tính của nó đã chỉ ra độ bền cao của chất. Sau đó, khẩu pháo Big Bertha huyền thoại đã được làm từ nó. Nòng súng của cô ấy không bị biến dạng do quá nhiệt khi bắn,giúp sử dụng súng dễ dàng hơn.
- Nước. Được biết, nước tinh khiết H2O không có trong tự nhiên. Do đặc tính của nó, nó hấp thụ mọi thứ đi theo cách của nó. Do đó, chỉ có thể thu được một chất lỏng thực sự tinh khiết trong phòng thí nghiệm.
- Ngoài ra, một tính chất đặc biệt nữa của nước được biết đến - phản ứng của nó với những thay đổi của thế giới xung quanh. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nước từ một nguồn dưới các tác động khác nhau (từ tính, bật nhạc, bên cạnh con người) sẽ thay đổi cấu trúc của nó.
- Mercaptan. Nó là sự kết hợp của các vị ngọt, đắng và chua được phát hiện sau khi nghiên cứu về bưởi. Nó đã được thiết lập rằng một người nhận thấy mùi vị này ở nồng độ 0,02 ng / l. Tức là chỉ cần thêm 2 mg mercaptan cho lượng choán nước 100 nghìn tấn là đủ.
Có thể nói hóa học là một bộ phận cấu thành nên tri thức khoa học của nhân loại. Cô ấy thú vị và đa năng. Chính nhờ hóa học mà con người có cơ hội sử dụng nhiều đồ vật của thế giới hiện đại.
