شيمي مطالعه? ساختار، خواص، ترکيبات، و تغيير شکل مواد است. اين علم مربوط ميشود به عناصر شيميايي و ترکيبات شيميايي که شامل اتمها، مولکولها، و کنش و واکنش ميان آنهاست. جدول تناوبي و فهرست ترکيبات را هم مشاهده کنيد.
واژه شيمي خود داستان درازي دارد.ريشه اين نام در واژه کيمياست. خاستگاه واژه کيميا را برخي از يوناني دانستهاند و چيستي کار کيمياگري دگرساختن مس به طلا بود.اين واژه و داستان دانش شگفت انگيز پشت آن به همراه دانشش به عربي وارد شد و اروپاييان با اين واژه و دانش آن از راه عرب ها آشنا شدند و اين دانش را با نام alchemy شناختند.آنگاه آن را در ميان خود پروردند تا در سدههاي نزديک به ريخت فرانسه شيمي به زبان ما بازگشت. دانش شيمي به دو گرايش شيمي محض و شيمي کاربردي تقسيم ميشود.
نگاه اجمالي
تيوري اتمي پايه و اساس علم شيمي است. اين تيوري بيان ميدارد که تمام مواد از واحدهاي بسيار کوچکي به نام اتم تشکيل شدهاند. يکي از اصول و قوانيني که در مطرح شدن شيمي به عنوان يک علم تأثير بهسزايي داشته، اصل بقاي جرم است. اين قانون بيان ميکند که در طول انجام يک واکنش شيميايي معمولي، مقدار ماده نيز تغيير نميکند. (امروزه فيزيک مدرن ثابت کرده که در واقع اين انرژي است که بدون تغيير ميماند و همچنين انرژي و جرم با يکديگر رابطه دارند.)
اين مطلب به طور ساده به اين معني است که اگر دههزار اتم داشته باشيم و مقدار زيادي واکنش شيميايي انجام پذيرد، در پايان ما همچنان بطور دقيق دههزار اتم خواهيم داشت. اگر انرژي از دست رفته يا بهدستآمده را مد نظر قرار دهيم، مقدار جرم نيز تغيير نميکند. شيمي کنش و واکنش ميان اتمها را به تنهايي يا در بيشتر موارد بههمراه ديگر اتمها و بهصورت يون يا مولکول (ترکيب) بررسي ميکند.
اين اتمها اغلب با اتمهاي ديگر واکنشهايي را انجام ميدهند. (براي نمونه زمانيکه آتش چوب را ميسوزاند ترکيبي است از اتمهاي اکسيژن موجود در هوا و اتمهاي کربن و هيدروژن درون چوب). گاهي اوقات نيز نور بر آنها تأثير ميگذارد(فتوکاتاليست). (يک عکس بر اثر تغييراتي که نور بر روي مواد شيميايي فيلم عکاسي ايجاد ميکند شکل ميگيرد.)
يکي از کشفيات بنيادين و جالب اين بود که اتمها رويهمرفته هميشه به نسبت برابر با يکديگر ترکيب ميشوند. سيليس داراي ساختماني است که نسبت اتمهاي سيليسيوم به اکسيژن در آن يک به دو است. امروزه ثابت شده است که استثناهايي در زمينه? قانون نسبتهاي معين وجود دارد.
يکي ديگر از کشفيات کليدي شيمي اين بود که زمانيکه يک واکنش شيميايي رخ ميدهد، مقدار انرژي که بدست ميآيد يا از دست ميرود همواره يکسان است. اين امر ما را به مفاهيم مهمي مانند تعادل ، ترموديناميک و ديناميک ميرساند.
شيمي فيزيک بر پايه? فيزيک پيشرفته (مدرن) بنا شده است. اصولاً ميتوان تمام سيستمهاي شيميايي را با استفاده از تيوري مکانيک کوانتوم شرح داد. اين تيوري از لحاظ رياضي پيچيده بوده و عميقاً شهودي است. به هر حال در عمل و بطور واقعي تنها بررسي سيستمهاي ساده? شيميايي قابل بررسي با مفاهيم مکانيکي کوانتوم امکانپذير است و در اکثر مواقع بايد از تقريب استفاده کرد(مانند تيوري کاري دانسيته). بنابراين درک کامل مکانيک کوانتوم براي تمامي مباحث شيمي کاربرد ندارد؛ زيرا نتايج مهم اين تيوري (بخصوص اربيتال اتمي) با استفاده از مفاهيم سادهتري قابل درک و بهکارگيري هستند.
با اينکه در بسياري موارد ممکن است مکانيک کوانتوم ناديده گرفته شود، مفهوم اساسي که پشت آن است، يعني کوانتومي کردن انرژي، چنين نيست. شيميدانها براي بکارگيري کليه روشهاي طيف نمايي به اثرات و نتايج کوانتوم وابستهاند، هرچند که ممکن است بسياري از آنها از اين امر آگاه نباشند. علم فيزيک هم ممکن است مورد بي توجهي واقع شود، اما به هر حال برآيند نهايي آن (مانند رزونانس مغناطيسي هستهاي) پژوهيده و مطالعه ميشود.
يکي ديگر از تيوريهاي اصلي فيزيک مدرن که نبايد ناديده گرفته شود نظريه نسبيت است. اين نظريه که از ديدگاه رياضي پيچيده است، شرح کامل فيزيکي علم شيمي است. خوشبختانه مفاهيم نسبيتي تنها در برخي از محاسبات خيلي دقيق ساختمان هسته، بهويژه در عناصر سنگينتر، کاربرد دارند و در عمل تقريباً با شيمي پيوند ندارند.
بخشهاي اصلي دانش شيمي عبارتند از:
* شيمي تجزيه، که به تعيين ترکيبات مواد و اجزاي تشکيل دهنده آنها ميپردازد.
* شيمي آلي، که به مطالعه? ترکيبات کربندار، غير از ترکيباتي چون دو اکسيد کربن (دي اکسيد کربن) ميپردازد.
* شيمي معدني، که به اکثريت عناصري که در شيمي آلي روي آنها تاکيد نشده و برخي خواص مولکولها ميپردازد.
* شيمي فيزيک، که پايه و اساس کليه? شاخههاي ديگر را تشکيل ميدهد، و شامل ويژگيهاي فيزيکي مواد و ابزار تيوري بررسي آنهاست.
ديگر رشتههاي مطالعاتي و شاخههاي تخصصي که با شيمي پيوند دارند عبارتند از: علم مواد، مهندسي شيمي، شيمي بسپار، شيمي محيط زيست و داروسازي.
* روش علمي
* واحد SI
* نمادهاي مهم
* اتم
* اربيتالها
* جدول تناوبي عناصر شيميايي
* فهرست عناصر شيميايي
* همپار (ايزومر)
* آلوتروپي
* همسانگرد (ايزوتروپ)
* يون
* ساختمان الکترون
* روندهاي دورهاي
o الکترونگاتيويته (الکترون گير)
o شعاع اتمي، شعاع يوني
o انرژي يونش
o کشش الکترون (نيرويي که موجب همبستگي اتمها در مولکول ميشود)
* گروههاي عناصر گروه P، گروه D، گروه F، [[گروه G]
شيمي علم به هوشان الافاني مثل ما هست
شاخههاي شيمي
* شيمي آلي
* شيمي معدني
* شيمي تجزيه
* شيمي فيزيک
و همچنين:
* زيستشيمي (بيوشيمي)
منبع:http://www.academist.ir/خ