بحث علمي عن الكيمياء وأهم فروعها ومجالات استخدامها

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

بحث علمي عن الكيمياء وأهم مفاهيمها

من اهم المفاهيم المرتبطة بعلم الكيمياء والتي تستخدم بشكل كبير في شرح العلاقات والتفاعلات الكيميائية بين العناصر والمركبات والذرات والمواد الكيميائية ما يلي:

• الذرة: وهي أصغر وحدة في علم الكيمياء، وهي عبارة عن نواة ذات شحنة موجبة تحتوي في مكوناتها على نيترونات وبروتونات، بالإضافة إلى مجموعة من الإلكترونات تعادل الشحنة الموجبة الموجودة بها.
• المادة: هي كل شيء له كتلة وحجم ويشغل حيز من الفراغ، ويمكن قياسه مثل: الماء والهواء وغيرهم من الأشياء التي يمكن لمسها، وهي تتكون من مجموعة من الجسيمات الصغير التي تسمى جزيئات، ولها 4 حالات وهم: الغازية، السائلة، الصلبة، البلازما وهي توجد في الفضاء الخارجي فقط.
• العنصر: وهو الشيء الذي له نوع واحد من الذرات، ويحتوي على عدد ثابت من البروتونات في نواة الذرة، ويطلق عليه العدد الذري للعنصر.
• المركب: وهو يتكون من نسبة محددة من العناصر التي تعمل على تحديد التركيب الخاص به، والمجموعة الموجود بها، كما أنها تعمل على تحديد الخواص الخاصة بالمركب.
• الجزيء: وهو أصغر جزء موجود في المادة الكيميائية النقية، كما أنه لا يقبل التقسيم، وله مجموعة من الخصائص.

تعريفات مختلقة حول علم الكيمياء

من خلال بحث علمي عن الكيمياء، نوضح أنه اجتهد العلماء في تعريف ذلك العلم والذي تطور على مدار الأعوام المختلفة، وأبرز تلك التعريفات:

• تعريف زوسيموس: والذي عرفها على أنها دراسة تركيب الماء والحركة والنمو والتجسد.
• تعريف روبرت بويل: عرفها عام 1661 على أنها موضوع المواد الأساسية للأجسام المتمازجة.
• تعريف كلاسر: عرفها عام 1663 بأنها فن علمي يقوم الفرد من خلاله تحليل الأجسام واستخراج المواد المختلفة التي تدخل في تكوينها، وكيفية تكوينها مرة أخرى ووضعها في مستوى أكثر كمالا.
• تعريف جورج ستال: عرفها عام 1730 على أنها الفن الذي يمكن استخدامه في حل الأجسام المرتبطة، أو تحليل المجموعة إلى أجزائها الرئيسية، وتكوين الأجسام من تلك المواد.
• تعريف دوماس: عرفها عام 1837 بأنها العلم الذي يهتم بالقوى الجزيئية والتأثيرات الخاصة بها وقوانينها.
• تعريف لينوس باولنغ: عرفها عام 1947 على أنها علم المواد وذلك من حيث بنيتها وخصائصها، والتفاعلات التي تتم وتحولها إلى مواد أخرى.

إلى كم تنقسم فروع الكيمياء؟

من خلال بحث علمي عن الكيمياء نتعرف على فروع علم الكيمياء، وما هي انواع الكيمياء؟ وتتمثل الإجابة فيما يلي:

الكيمياء الحيوية

• يقوم هذا الفرع على دراسة طبيعة الحياة، والعمليات الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية، كما أنه يعمل على دراسة كل من السرطان، الغشاء، البيولوجيا البنيوية، بيولوجيا الخلايا الجذعية، الأمراض المعدية، علم الوراثة، علم الأحياء الجزيئي، الكيمياء الحيوية الآلية، علم الجينوم، بيولوجيا النظم والتطور.
• وقام العديد من العلماء بتعريفها على أنه العلم الذي يقوم بدراسة الظواهر البيولوجية وذلك باستخدام المصطلحات الكيميائية ومنها دراسة كل من الهضم والتنفس الخلوي.

ويجب العلم أنه ظهر الكثير من الأقسام الفرعية في الكيمياء الحيوية، ومنها:

• علم الإنزيمات: يقوم بدراسة الإنزيمات.
• علم الغدد الصم: يعمل على دراسة الهرمونات.
• الكيمياء الحيوية السريرية: يهتم بدراسة الأمراض.

الكيمياء الغير عضوية

• يهتم هذا الفرع بدراسة المواد الغير عضوية، والتي يتم وصفها بالمواد الغير حية، يجب العلم أن تلك المواد لا تحتوي في تكوينها على رابطة الهيدروجين والكربون أو الهيدروكربونات، والجدير بالذكر أنه يقوم بدراسة كل من البنيات البلورية، المعادن، الفلزات، المحفزات.

كما أنه يحتوي على الكثير من الفروع، وأبرزها:

• علم الجيوكيمياء: والذي يقوم بدراسة التركيب الكيميائي لكل من الأرض، المعادن، الصخور، الغلاف الجوي.
• علم الكيمياء النووية: يعمل على دراسة المواد المشعة.
• الكيمياء الصناعية غير العضوية: يهتم بدراسة المواد التي يتم استخدامها في التصنيع مثل الأسمدة.

الكيمياء الفيزيائية

• يهتم ذلك الفرع بدراسة الخواص الفيزيائية الخاصة بالمواد وعلاقتها بالجزيئات، بالإضافة إلى أنه يهتم بقواعد الكيمياء والفيزياء ويقوم بدراسة التركيب الكيميائي والخواص الفيزيائية للمادة.

ومن المجالات التي يدرسها: التفاعل الكيميائي، تفاعل الجزيئات مع الإشعاع، ومن ضمن فروعه:

• الكيمياء الكهربائية: تقوم بدراسة تفاعل الذرات والجزيئات، التيار الكهربائي، الأيونات.
• كيمياء الكم: تهتم بدراسة ميكانيكا الكم ومدى ارتباطها بظواهر الكَمّيَّة.
• التحليل الطيفي: يعمل على دراسة أطياف الضوء والإشعاع.

الكيمياء العضوية

• يهتم ذلك الفرع بدراسة مركبات الكربون مثل: الوقود البلاستيك، الأدوية، كما أنه يقوم بدراسة الكربون والمواد الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية ومنها: عملية البناء الضوئي الخاصة بالنبات، بالإضافة إلى أنه يعمل على صنع طرق تجريبية تعمل على فصل وتركيب المواد الجديدة.

ومن أهم فروعه:

• الكيمياء الفراغية: تهتم بدراسة التركيب الثلاثي الأبعاد للجزيئات.
• الكيمياء العضوية الفيزيائية: تقوم بدراسة التفاعلات في الجزيئات العضوية.
• كيمياء البوليمرات: تعمل على دراسة تكوين جزيئات البوليمرات.

الكيمياء التحليلية

• تعمل على دراسة كيفية تحليل المكونات الكيميائية مثل: قياس المستوى الهيدروجيني في حمامات السباحة، كمية الكافيين الموجودة في فنجان القهوة، كما أنها تدخل في الكثير من المجالات ومنها العلوم الجنائية، علوم البيئة.

ويوجد بها فرعين وهم:

• التحليل النوعي: يعمل على استخدام الأساليب والقياسات وذلك لمعرفة وتحديد مكونات المواد.
• التحليل الكمي: يعمل على تحديد مقدار المكونات الموجود في المادة.
• الجدير بالذكر أن كل من الفرعين يتم استخدامهم ليتم توفير المعلومات المهمة والكافية التي تتعلق بعينة غير محددة، وتحديد نوعها.

خاتمة بحث علمي عن الكيمياء وأهميتها

يعمل علم الكيمياء على مساعدة العديد من العلوم الأخرى مثل الفيزياء، الهندسة البيئية، الجيولوجيا وغيرهم، لذلك فهو له أهمية كبيرة في مجالات مختلفة، ومنها:

• الغذاء: يدخل علم الكيمياء في عملية التصنيع الغذائي مثل: التحلية الاصطناعية، النكهات، المواد الحافظة وهي عبارة عن مركبات كيميائية يقوم الإنسان بصنعها، الأسمدة الكيميائية، المبيدات الحشرية.
• الملابس: يتم استخدامها في صناعة الألياف المصنعة مثل: النايلون، الرايون، والتي تقدمت وتطورت أكثر من الألياف الطبيعية.
• مصادر الطاقة: يساعد في تلبية احتياجات الطاقة، وذلك من خلال المواد الكيميائية ومنها: البترول، الفحم، الوقود النووي.
• الأدوية: يستخدم علم الكيمياء في صناعة كل من المضادات الحيوية، خافض الحرارة، المسكنات، الفيتامينات، المطهرات، الهرمونات، والجدير بالذكر أنه يدخل في علاج العديد من الأمراض مثل: السرطان، الإيدز، السكر والعديد من الأمراض الأخرى.
• الطاقة الكهربائية: يدخل علم الكيمياء في صناعة بعض الأنواع من الوقود الذي يستخدم في الطاقة الكهربائية مثل البنزين والديزل، يجب العلم أن الكيمياء الكهربائية يتم استخدامها في التطبيقات التي تنتج الكهرباء ومنها: خلية دانيال، الخلايا الجافة، خلية تخزين الرصاص، خلايا الوقود.
• الصناعة: يدخل علم الكيمياء في العديد من الصناعات مثل: المنظفات، المطاط، الدهانات، والأصباغ، العطور، الأحبار المستخدمة في الطباعة، بالإضافة إلى أنه يساعد في استخراج الحديد، الفولاذ المقاوم للصدأ، المعادن الزنك، الألومنيوم، والعديد من المواد الهندسية الأخرى.