Kimya hayatımızın her alanını etkiler. Soğanların neden ağlattığını veya buzun suda yüzdüğünü hiç merak ettiniz mi? Soğanlar sizi ağlatır çünkü soğanlar gözlerdeki gözyaşı bezlerini uyararak gözyaşı salgılamalarını sağlayan kimyasal bir tahriş edici üretir. Buz, sudan daha az yoğun olduğu için su üzerinde yüzer. Bu tür birçok soru kimya bilimi tarafından yanıtlanır.
Bu derste, hakkında konuşacağız
Kimya, her şeyin neden yapıldığını ve nesnelerin nasıl çalıştığını inceleyen bir bilim dalıdır. Vücudumuzu oluşturan malzemelerin ve çevremizdeki dünyadaki her şeyin incelenmesidir. Kimya alanında uzmanlaşmış bilim adamlarına kimyager denir.
Kimya, gördüğümüz hemen hemen her şeyi ve yaptığımız her eylemi etkiler. Fırında kekin neden kabardığını, yemeği nasıl sindirip enerjiye dönüştürdüğümüzü, benzinin araba motorunu nasıl çalıştırdığını, havai fişeklerin rengini nasıl aldığını kimya açıklar. Kimya hayatımızın her alanına dokunur. Giydiğimiz kıyafetlerden, yediğimiz yiyeceklere, aldığımız ilaçlara ve evde kullandığımız ürünlere kadar her şey birer kimya ürünüdür.
Kimya dünyaya iki düzeyde bakar - makroskopik ve mikroskobik.
Yukarıdaki çizimde, makroskopik düzeyde, okyanustaki suyu, buzdağlarını ve havayı görüyoruz. Katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç farklı halde bulunur. Mikroskobik düzeyde, kimyagerler suyun neden bu üç farklı formda var olduğunu, her bir formun özelliklerinin neler olduğunu ve bir formun diğer formlardan nasıl farklı olduğunu inceleyeceklerdir. Kimyagerler, önce makroskobik düzeyde gözlemler ve deneyler yaparlar, sonra mikroskobik nitelikte açıklamalar yaparlar.
Örneğin bir bisikletin ya da demir direğin paslanmış kısımlarını gördüğümüzde fiziksel bir görünüm değişikliği görürüz. Bu makroskopik seviyedir. Havadaki oksijen ve suya maruz kaldığında demiri pasa dönüştüren şeyin içinde neler olup bittiğini öğrenme eğilimindeyken, paslanma hakkındaki mikroskobik bilgileri inceleriz.
Modern kimya çalışmasının birçok dalı vardır, ancak genel olarak beş ana çalışma alanına ayrılabilir. Bunlar aşağıda tartışılmaktadır.
Kimya dalı, maddelerin fiziksel özellikleri ile kimyasal bileşimleri ve dönüşümleri arasındaki ilişkilerle ilgilenir. Malzemeleri analiz etmeye, malzemelerin özelliklerini test etmek ve karakterize etmek için yöntemler geliştirmeye, bu özellikler hakkında teoriler geliştirmeye ve malzemelerin potansiyel kullanımlarını keşfetmeye odaklanır. Kimyasal reaksiyonların hızları, reaksiyonlarda meydana gelen enerji transferleri veya malzemelerin fiziksel yapısı gibi şeyleri moleküler düzeyde inceler.
Organik bileşikler olarak da adlandırılan karbon ve hidrojen içeren maddelerin özelliklerini, yapılarını, reaksiyonlarını ve bileşimlerini incelemeyi içeren bir kimya dalıdır. Karbon, Dünya'da en çok bulunan elementlerden biridir ve çok büyük sayıda kimyasal oluşturma yeteneğine sahiptir. Organik bileşikler, dünyadaki tüm yaşamın temelini oluşturur. Her gün plastik, petrol, lif, giysi, gıda ve ilaç şeklinde görülebilen milyonlarca organik bileşik vardır.
Organik kimyanın tam tersidir. Karbon içermeyen kimyasalların oluşumu, sentezi ve özelliklerinin incelenmesidir. İnorganik kimyasallar genellikle kayaçlarda ve minerallerde bulunur. İnorganik bileşiklerin örnekleri arasında sodyum klorür, sülfürik asit ve silikon dioksit bulunur.
Bir malzemenin bileşiminin incelenmesidir. Bir kimyasalın bilinmeyen bileşenlerini ayırmak, tanımlamak ve ölçmek için karmaşık araçlar kullanır. Örneğin, kandaki kolesterol veya hemoglobin tayini.
Canlılarda meydana gelen kimyasal maddeler ve süreçlerin incelenmesidir. Biyoloji ve kimyayı bir araya getirir. Hayatın kimyasıyla ilgilenir. Karbonhidratlar, lipitler, proteinler ve nükleik asitler, biyokimyada incelenen başlıca biyolojik madde türleridir. Örneğin, hastalık durumlarını anlamak için hücresel süreçleri incelemek, böylece daha iyi tedavi geliştirilebilir.
Modern kimya çalışması, saf ve uygulamalı olmak üzere iki tür araştırmaya ayrılabilir.
Saf kimya, bir şeyi tamamen bilgi edinmek için incelemeye odaklanır. "Gazlar nasıl davranır?" gibi temel soruları yanıtlar. Bu, öncelikle insanlığın kimya anlayışını ilerletmek için yapılır. Örneğin, oksijenin özelliklerini, pamuk veya ipek liflerinin moleküler yapısını vb. incelemek.
Uygulamalı kimya, belirli bir soruyu yanıtlamak veya gerçek dünyadaki bir sorunu çözmek için kimyanın ilke ve teorilerine ilişkin mevcut bilgileri kullanmaya odaklanır. Örneğin, daha iyi yakıt verimliliği, daha az aşınma ve yıpranma ve daha az emisyon sağlamanın yollarını bulmak için doğal petrol ve gaz bilgisinden yararlanmak.
Şeylerin 'nasıl', 'ne' ve 'neden'lerine bakan saf kimya, kimya bilgimizin uygulaması olan uygulamalı kimyayı bilgilendirebilir. Aslında, saf kimyadan edinilen bilgi olmadan, uygulamalı kimyadan gelen pek çok gelişmeye sahip olmayabiliriz.
