Химия затрагивает все сферы нашей жизни. Вы когда-нибудь задумывались, почему лук заставляет вас плакать, а лед плавает в воде? Лук заставляет вас плакать, потому что лук производит химический раздражитель, который стимулирует слезные железы в глазах, и они выделяют слезы. Лед плавает на воде, потому что он менее плотный, чем вода. На многие такие вопросы отвечает наука химия.
В этом уроке мы поговорим о
Химия — это отрасль науки, изучающая, из чего все сделано и как все устроено. Это изучение материалов, из которых состоят наши тела и все, что нас окружает. Ученые, специализирующиеся в области химии, называются химиками.
Химия влияет почти на все, что мы видим, и на каждое наше действие. Химия объясняет, почему пирог поднимается в духовке, как мы перевариваем пищу и превращаем ее в энергию, как бензин заставляет работать двигатель автомобиля, как фейерверки приобретают свой цвет и т. д. Химия затрагивает все сферы нашей жизни. Одежда, которую мы носим, пища, которую мы едим, лекарства, которые мы принимаем, и продукты, которые мы используем дома — все является продуктом химии.
Химия смотрит на мир на двух уровнях — макроскопическом и микроскопическом.
На приведенной выше иллюстрации на макроскопическом уровне мы видим воду в океане, айсберги и воздух. Он существует в трех различных формах: твердой, жидкой и газообразной. На микроскопическом уровне химики изучат, почему вода существует в этих трех различных формах, каковы свойства каждой формы и чем одна форма отличается от других форм. Химики сначала наблюдают и проводят эксперименты на макроскопическом уровне, а затем дают объяснения микроскопического характера.
Например, когда мы видим ржавые детали велосипеда или железного шеста, мы видим изменение внешнего вида. Это макроскопический уровень. Когда мы пытаемся выяснить, что происходит внутри, что превращает железо в ржавчину, когда оно подвергается воздействию кислорода и воды в воздухе, мы изучаем микроскопическую информацию о ржавчине.
Изучение современной химии имеет много направлений, но в целом его можно разделить на пять основных направлений. Они обсуждаются ниже.
Раздел химии занимается изучением связи между физическими свойствами веществ, их химическим составом и превращениями. Основное внимание уделяется анализу материалов, разработке методов проверки и характеристики свойств материалов, разработке теорий об этих свойствах и обнаружению потенциального использования материалов. Он изучает такие вещи, как скорость химических реакций, передачу энергии, происходящую в реакциях, или физическую структуру материалов на молекулярном уровне.
Это раздел химии, который включает изучение свойств, структуры, реакций и составов веществ, содержащих углерод и водород, также называемых органическими соединениями. Углерод является одним из самых распространенных элементов на Земле и способен образовывать огромное количество химических веществ. Органические соединения составляют основу всей жизни на Земле. Каждый день можно увидеть миллионы органических соединений в виде пластмасс, нефти, волокон, одежды, продуктов питания и лекарств.
Это противоположность органической химии. Это изучение образования, синтеза и свойств химических веществ, не содержащих углерода. Неорганические химические вещества обычно встречаются в горных породах и минералах. Примеры неорганических соединений включают хлорид натрия, серную кислоту и диоксид кремния.
Это изучение состава материала. Он использует сложные инструменты для разделения, идентификации и количественного определения неизвестных компонентов химического вещества. Например, определение холестерина или гемоглобина в крови.
Это изучение химических веществ и процессов, происходящих в живых существах. Он объединяет биологию и химию. Он имеет дело с химией жизни. Углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты являются основными видами биологических веществ, изучаемых в биохимии. Например, изучение клеточных процессов для понимания болезненных состояний, чтобы можно было разработать более эффективное лечение.
Изучение современной химии можно разделить на два типа исследований — чистые и прикладные.
Чистая химия фокусируется на изучении чего-то исключительно для получения знаний. Он отвечает на основные вопросы, такие как «как ведут себя газы?» В первую очередь это делается для улучшения понимания человечеством химии. Например, изучая свойства кислорода, молекулярную структуру хлопкового или шелкового волокна и т. д.
Прикладная химия фокусируется на использовании существующих знаний о принципах и теориях химии для ответа на конкретный вопрос или решения реальной проблемы. Например, опираясь на знания о природной нефти и газе, чтобы найти способы повысить эффективность использования топлива, уменьшить износ и сократить выбросы.
Чистая химия, которая изучает «как», «что» и «почему» вещей, может дать информацию для прикладной химии, которая представляет собой применение наших химических знаний. На самом деле, без знаний, полученных из чистой химии, у нас могло бы не быть многих достижений прикладной химии.
