Hóa học ảnh hưởng đến mọi lĩnh vực trong cuộc sống của chúng ta. Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao hành tây làm bạn khóc hay đá nổi trên mặt nước chưa? Hành tây làm bạn khóc vì hành tây tạo ra một chất kích thích hóa học kích thích các tuyến nước mắt trong mắt khiến chúng tiết ra nước mắt. Băng nổi trên mặt nước vì nó nhẹ hơn nước. Nhiều câu hỏi như vậy được trả lời bởi khoa học hóa học.
Trong bài học này, chúng ta sẽ nói về
Hóa học là một nhánh của khoa học nghiên cứu mọi thứ được tạo nên từ đâu và mọi thứ hoạt động như thế nào. Đó là nghiên cứu về các vật liệu tạo nên cơ thể chúng ta và mọi thứ trên thế giới xung quanh chúng ta. Các nhà khoa học chuyên về hóa học được gọi là nhà hóa học.
Hóa học ảnh hưởng đến hầu hết mọi thứ chúng ta nhìn thấy và mọi hành động chúng ta thực hiện. Hóa học giải thích tại sao một chiếc bánh lại nở trong lò nướng, cách chúng ta tiêu hóa thức ăn và chuyển hóa thành năng lượng, cách xăng làm cho động cơ ô tô chạy, cách pháo hoa có màu sắc như thế nào, v.v. Hóa học chạm đến mọi lĩnh vực trong cuộc sống của chúng ta. Ngay từ quần áo chúng ta mặc, thực phẩm chúng ta ăn, thuốc chúng ta uống và các sản phẩm chúng ta sử dụng ở nhà - mọi thứ đều là sản phẩm của hóa học.
Hóa học nhìn thế giới ở hai cấp độ - vĩ mô và vi mô.
Trong hình minh họa ở trên, ở cấp độ vĩ mô, chúng ta thấy nước trong đại dương, các tảng băng trôi và không khí. Nó tồn tại ở ba dạng khác nhau là rắn, lỏng và khí. Ở cấp độ vi mô, các nhà hóa học sẽ nghiên cứu tại sao nước tồn tại ở ba dạng khác nhau này, tính chất của mỗi dạng là gì và một dạng khác với các dạng khác như thế nào. Các nhà hóa học, trước tiên hãy quan sát và thực hiện các thí nghiệm ở cấp độ vĩ mô, sau đó đưa ra những giải thích ở cấp độ vi mô.
Ví dụ, khi chúng ta nhìn thấy những bộ phận rỉ sét của một chiếc xe đạp hay một cây cột sắt, chúng ta thấy một sự thay đổi về ngoại hình. Đây là cấp độ vĩ mô. Khi chúng ta có xu hướng tìm hiểu điều gì đang diễn ra bên trong khiến sắt bị rỉ sét khi tiếp xúc với oxy và nước trong không khí, chúng ta nghiên cứu thông tin vi mô về rỉ sét.
Nghiên cứu về hóa học hiện đại có nhiều nhánh, nhưng nó có thể được chia thành năm lĩnh vực nghiên cứu chính. Chúng được thảo luận dưới đây.
Nhánh hóa học liên quan đến mối quan hệ giữa các tính chất vật lý của các chất với thành phần và sự biến đổi hóa học của chúng. Nó tập trung vào việc phân tích vật liệu, phát triển các phương pháp để kiểm tra và mô tả các đặc tính của vật liệu, phát triển các lý thuyết về các đặc tính này và khám phá tiềm năng sử dụng của vật liệu. Nó nghiên cứu những thứ như tốc độ phản ứng hóa học, sự truyền năng lượng xảy ra trong các phản ứng hoặc cấu trúc vật lý của vật liệu ở cấp độ phân tử.
Đây là một nhánh của hóa học liên quan đến việc nghiên cứu các tính chất, cấu trúc, phản ứng và thành phần của các chất có chứa carbon và hydro còn được gọi là các hợp chất hữu cơ. Carbon là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất và có khả năng hình thành một số lượng lớn các chất hóa học. Các hợp chất hữu cơ tạo thành nền tảng của mọi sự sống trên Trái đất. Có hàng triệu hợp chất hữu cơ có thể được nhìn thấy hàng ngày dưới dạng nhựa, dầu mỏ, sợi, quần áo, thực phẩm và thuốc men.
Nó trái ngược với hóa học hữu cơ. Đó là nghiên cứu về sự hình thành, tổng hợp và tính chất của các hóa chất không chứa carbon. Hóa chất vô cơ thường được tìm thấy trong đá và khoáng chất. Ví dụ về các hợp chất vô cơ bao gồm natri clorua, axit sunfuric và silicon dioxide.
Đó là nghiên cứu về thành phần của vật liệu. Nó sử dụng các công cụ phức tạp để tách, xác định và định lượng các thành phần chưa biết của hóa chất. Ví dụ, xác định cholesterol hoặc huyết sắc tố trong máu.
Đó là nghiên cứu về các chất và quá trình hóa học xảy ra trong các sinh vật sống. Nó tập hợp sinh học và hóa học. Nó liên quan đến hóa học của cuộc sống. Carbohydrate, lipid, protein và axit nucleic là những loại chất sinh học chính được nghiên cứu trong hóa sinh. Ví dụ, nghiên cứu các quá trình tế bào để hiểu trạng thái bệnh để có thể phát triển phương pháp điều trị tốt hơn.
Nghiên cứu về hóa học hiện đại có thể được chia thành hai loại nghiên cứu - thuần túy và ứng dụng.
Hóa học thuần túy tập trung vào nghiên cứu một cái gì đó để đạt được kiến thức thuần túy. Nó trả lời các câu hỏi cơ bản, chẳng hạn như "các chất khí hoạt động như thế nào?" Điều này chủ yếu được thực hiện để nâng cao hiểu biết của nhân loại về hóa học. Ví dụ nghiên cứu tính chất của oxi, cấu trúc phân tử của sợi bông hay sợi tơ tằm, v.v.
Hóa học ứng dụng tập trung vào việc sử dụng kiến thức hiện có về các nguyên tắc và lý thuyết hóa học để trả lời một câu hỏi cụ thể hoặc giải quyết một vấn đề trong thế giới thực. Ví dụ, dựa trên kiến thức về dầu mỏ và khí đốt tự nhiên để tìm ra cách sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn, ít hao mòn hơn và ít khí thải hơn.
Hóa học thuần túy xem xét 'như thế nào', 'cái gì' và 'tại sao' của sự vật, có thể cung cấp thông tin cho hóa học ứng dụng, tức là ứng dụng kiến thức hóa học của chúng ta. Trên thực tế, nếu không có kiến thức thu được từ hóa học thuần túy, chúng ta có thể không có nhiều phát triển đến từ hóa học ứng dụng.
