La chimica influenza ogni area della nostra vita. Ti sei mai chiesto perché le cipolle ti fanno piangere o il ghiaccio galleggia sull'acqua? Le cipolle fanno piangere perché le cipolle producono un irritante chimico che stimola le ghiandole lacrimali negli occhi in modo che rilascino le lacrime. Il ghiaccio galleggia sull'acqua perché è meno denso dell'acqua. A molte di queste domande risponde la scienza della chimica.
In questa lezione parleremo di
La chimica è una branca della scienza che studia di cosa è fatto tutto e come funzionano le cose. È lo studio dei materiali che compongono il nostro corpo e tutto ciò che è nel mondo che ci circonda. Gli scienziati che si specializzano in chimica sono chiamati chimici.
La chimica influenza quasi tutto ciò che vediamo e ogni azione che intraprendiamo. La chimica spiega perché una torta lievita nel forno, come digeriamo il cibo e lo convertiamo in energia, come la benzina fa funzionare il motore di un'auto, come i fuochi d'artificio prendono il loro colore, ecc. La chimica tocca ogni area della nostra vita. Fin dai vestiti che indossiamo, dal cibo che mangiamo, dalle medicine che prendiamo e dai prodotti che usiamo in casa, tutto è un prodotto della chimica.
La chimica guarda il mondo a due livelli: macroscopico e microscopico.
Nell'illustrazione sopra, a livello macroscopico, vediamo l'acqua nell'oceano, gli iceberg e l'aria. Esiste in tre diverse forme, solido, liquido e gassoso. A livello microscopico, i chimici studieranno perché l'acqua esiste in queste tre diverse forme, quali sono le proprietà di ciascuna forma e come una forma è diversa dalle altre forme. I chimici, prima osservano e fanno esperimenti a livello macroscopico, e poi danno spiegazioni che sono di natura microscopica.
Ad esempio, quando vediamo le parti arrugginite di una bicicletta o un palo di ferro, vediamo un cambiamento di aspetto fisico. Questo è il livello macroscopico. Quando tendiamo a scoprire cosa sta succedendo all'interno che trasforma il ferro in ruggine quando è esposto all'ossigeno e all'acqua nell'aria, studiamo le informazioni microscopiche sulla ruggine.
Lo studio della chimica moderna ha molti rami, ma può essere ampiamente suddiviso in cinque principali aree di studio. Questi sono discussi di seguito.
La branca della chimica si occupa delle relazioni tra le proprietà fisiche delle sostanze e la loro composizione chimica e trasformazioni. Si concentra sull'analisi dei materiali, sullo sviluppo di metodi per testare e caratterizzare le proprietà dei materiali, sullo sviluppo di teorie su queste proprietà e sulla scoperta del potenziale utilizzo dei materiali. Studia cose come le velocità delle reazioni chimiche, i trasferimenti di energia che si verificano nelle reazioni o la struttura fisica dei materiali a livello molecolare.
È una branca della chimica che prevede lo studio di proprietà, struttura, reazioni e composizioni di sostanze contenenti carbonio e idrogeno chiamate anche composti organici. Il carbonio è uno degli elementi più abbondanti sulla Terra ed è in grado di formare un numero enormemente vasto di sostanze chimiche. I composti organici costituiscono la base di tutta la vita sulla Terra. Ci sono milioni di composti organici che possono essere visti ogni giorno sotto forma di plastica, petrolio, fibre, abbigliamento, cibo e farmaci.
È l'opposto della chimica organica. È lo studio della formazione, della sintesi e delle proprietà delle sostanze chimiche che non contengono carbonio. Le sostanze chimiche inorganiche si trovano generalmente nelle rocce e nei minerali. Esempi di composti inorganici includono cloruro di sodio, acido solforico e biossido di silicio.
È lo studio della composizione di un materiale. Utilizza strumenti complessi per separare, identificare e quantificare i componenti sconosciuti di una sostanza chimica. Ad esempio, determinare il colesterolo o l'emoglobina nel sangue.
È lo studio delle sostanze chimiche e dei processi che si verificano negli esseri viventi. Riunisce biologia e chimica. Si occupa della chimica della vita. Carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici sono i principali tipi di sostanze biologiche studiate in biochimica. Ad esempio, studiare i processi cellulari per comprendere gli stati patologici in modo da poter sviluppare un trattamento migliore.
Lo studio della chimica moderna può essere suddiviso in due tipi di ricerca: pura e applicata.
La chimica pura si concentra sullo studio di qualcosa per puro guadagno di conoscenza. Risponde a domande di base, come "come si comportano i gas?" Questo viene fatto principalmente per far progredire la comprensione della chimica da parte dell'umanità. Ad esempio, studiando le proprietà dell'ossigeno, la struttura molecolare delle fibre di cotone o di seta, ecc.
La chimica applicata si concentra sull'utilizzo della conoscenza esistente dei principi e delle teorie della chimica per rispondere a una domanda specifica o risolvere un problema del mondo reale. Ad esempio, attingendo alla conoscenza del petrolio e del gas naturale per trovare modi per migliorare l'efficienza del carburante, ridurre l'usura e ridurre le emissioni.
La chimica pura, che esamina il "come", il "cosa" e il "perché" delle cose, può informare la chimica applicata, che è l'applicazione della nostra conoscenza chimica. Infatti, senza le conoscenze acquisite dalla chimica pura, potremmo non avere molti sviluppi che derivano dalla chimica applicata.
