化学とは何か、その歴史、枝、応用について説明します。また、現代化学の原理とその物理学との関係。
化学とは何ですか？
化学は組成を研究する科学であり、 構造 Y プロパティ の 案件、との関係を含む エネルギー そしてまた 変更 呼び出しを通じて発生する可能性があります 反応。研究するのは科学です 物質 そしてそれらを構成する粒子、およびそれらの間で発生する可能性のあるさまざまなダイナミクス。
化学は素晴らしいものの1つです 科学 その外観は世界に永遠に革命をもたらしました。この科学は、既知の材料の複雑な振る舞いについて機能的でテスト可能な説明を提供し、それらの永続性と変化の両方を説明することができます。
一方、化学の知識は、私たちが天然物質を使用して人工物質を作成する範囲で、日常生活に存在します。調理などのプロセス、 発酵、冶金学、スマートマテリアルの作成、そして私たちの体で行われるプロセスの多くでさえ、化学的観点から説明することができます（または 生化学).
一方、化学の領域は、の出現を可能にしました 業界：有用なオブジェクト（またはそれらを作成するために必要なマテリアル）を作成するための人間の意志によるマテリアルの変換。この意味で、それは世界と世界で最も大きな影響を与えた科学の1つです。 歴史 の 人類.
化学の歴史
厳密な意味で、化学の歴史は 先史時代 いつ 人間 彼は材料、製造、料理、製パンに興味を持つようになりました。人類の技術進歩との関連は疑う余地がありません。
化学という言葉はラテン語から来ています ars chimia （「錬金術」）、アラビア語から派生 錬金術、賢者の石の探求者の疑似科学的実践は、330年頃に命名されました。 リード 不死または全知を与えるための金のその他の金属。
最初の錬金術師はイスラム科学者であり、西側が 狂信 宗教的なキリスト教徒である彼らは、要素と材料の知恵を培いました。 テクニック 正しい操作または変換が可能です。
これらの不思議なキャラクターは、かつて「化学物質」と呼ばれていました（ 錬金術）。ただし、1661年現在、「懐疑的な化学者」 アイルランドの科学者ロバートボイル（1627-1691）から、この用語は秘教的（精神的）な意味を持たなくなり、科学との関連性が高まりました。
一方、化学の定義は時間とともに大きく変化しました。特に彼の分野が大きく成長し進化したため、この分野を再認識しました。
1662年頃、スイスの科学者クリストファーグラゼル（1615-1670）は、化学をさまざまな材料の物体を溶解する科学技術と定義しました。これは、1730年にドイツのゲオルクシュタール（1659-1734）が化学を 混合物.
フランスの化学者ジャン＝バティスト・デュマ（1800-1884）がそれを分子間力を扱う科学と定義したのは、1837年になってからでした。代わりに、今日、私たちはそれを、有名な香港の化学者レイモンド・チャン（1939-2017）の定義に従って、物質とその変化の研究として理解しています。
しかし、科学としての化学は、18世紀に最初の 科学実験 で検証可能な問題が発生しました ヨーロッパ 現代、特に1983年のノミネート後 原子理論 ジョン・ドルトン著。
それ以来、化学は多くの発見と革命を引き起こしてきました。さらに、それは科学や同様の分野に重要な影響を及ぼしました。 生物学、 物理的 とエンジニアリング。
The 国連 旅した膨大な科学的軌跡と、この分野が私たちに与える否定できない影響を認識して、2011年は世界化学年になると宣言しました 生活.
化学の枝
化学は、その研究分野がさまざまな科学や分野に近いため、多数の分野で構成されています。これらのブランチには次のものがあります。
- The 無機化学。主に構成されていない問題の研究に専念 生き物 物質に対しても、無生物の形態に対しても適切です。有機化学とは異なり、どの化学にも焦点を当てていません。 エレメント 特に（炭素の有機化学と同様に）。
- 有機化学。生命化学とも呼ばれ、それに焦点を当てた化学の一分野です 化合物 それは炭素と水素を中心に展開し、それは主に生命の構成を可能にするものです。
- The 生化学。生物学への一歩を踏み出す生化学は、生物の体の化学であり、生物の中で秩序だった方法で起こる反応において、生物を生かし続けるエネルギープロセスに関心があります。 細胞、および私たちの体が物理的にどのように作られているかを理解することを可能にする他の知識分野。
- 物理化学。物理化学とも呼ばれ、特に電気化学の分野などのエネルギーに関して、あらゆる種類の化学プロセスを維持する物理的基盤を研究します。 熱力学 化学および物理学の他の分野（またはあなたが見るように化学）。
- 工業化学。応用化学とも呼ばれ、化学の理論的知識を取り入れて、 問題 日常生活の。化学試薬の経済的生産、新規材料、そして現在、影響を与えることなく産業活動を行う方法に関心があるため、化学工学と密接に関連しています。 環境.
- The 分析化学。その基本的な目的は、特定の物質に存在する化学元素を検出して定量化すること、つまり、 メソッド 何でできているのか、何パーセントであるのかを確認する方法。
- 天体化学。彼は興味を持って日常の世界から撤退します 出演者 そしてその構成は天体物理学と密接に関連しています。これは、この広大な科学の中で最も専門的な分野の1つです。
化学の重要性
化学は、産業プロセスの大部分だけでなく、私たちの生活の非常に日常的な側面にも存在します。そのおかげで、私たちは歴史を通して私たちのさまざまなニーズに適合した複雑な材料を開発してきました。
から 合金 金属、私たちの輸送手段を後押しするための薬理学的化合物または燃料、 化学反応 それは基本的なことです。実際、化学のおかげで、私たちは私たちの周りの世界を良くも悪くも変えました。
一方、化学はおそらく私たちに引き起こされた損傷を修復するための知識を与えるでしょう 生態系 私たちの歴史を通して。
化学アプリケーション
化学は、生命の多くの分野で最大の用途を持つ人間の知識の分野の1つです。それらのいくつかは次のとおりです。
- エネルギーを得る。燃料などの化学物質の取り扱いに感謝します 炭化水素、または重元素の原子核の操作にさえ、生成することが可能です カロリーエネルギー これは順番に生成するのに役立ちます 電力 。これは、熱電または熱核発電所で起こることです。
- 先端材料の製造。化学のおかげで、今日、合成繊維、スマートマテリアル、およびその他の要素があり、新しいタイプの衣服、より優れたツール、および人間の生活を改善するための新しいアプリケーションの製造が可能になっています。
- 薬理学。化学は、生化学や医学と連携して、化合物を組み合わせて、人間の寿命を延ばし、その品質を向上させる医学や治療法を生み出すことを可能にします。
- 農業の改善。の化学を理解することにより 土壌、今日、私たちは添加物、肥料、その他の物質を製造することができます。それらを正しく使用すると、貧しい土壌が 土壌 植栽に最適で、飢餓と闘うことができます 貧困.
- 衛生と除染。収斂性物質や脱脂剤などの地域活動の性質を理解することで、より健康的な生活を送るための消毒剤や洗浄剤を製造することができます。 生態系.
現代化学の原理
現代の化学は、いわゆる量子原理によって支配されています。これは、次のようなさまざまなレベルの複雑さから物質を考慮する原子理論の結果です。
- 案件。私が持っているものは何でも 質量, 音量 粒子で構成されています。それはで構成することができます 純粋な物質 または混合物。
- 化学物質。複数の化学元素または原子の種類で構成される化学物質。これは、それらが混合物であることを意味するのではなく、粒子のフレームワークが同じ異なる元素の組み合わせを繰り返す物質であることを意味します。
- 分子。固有の機能と特性を備えた最小単位での2つ以上の原子の結合、それらを構成する要素の特性、位置、および豊富さの結果。化合物は最小の分子に還元することができますが、これらが「壊れた」場合、それ以上の化合物はなくなり、原子、つまりそれを構成する最小の断片しかなくなります。
- アトム。最小限の、知覚できない粒子、 重さ、ボリューム、安定性、 電荷それらは物質が作られるレンガです。原子の数には限りがあり、各タイプは、 元素の周期表.
- 亜原子粒子。原子を構成し、それらにそれらの特性を与える粒子。 3つのタイプが知られています： 電子 （負に帯電）、 中性子 （無負荷）および 陽子 （正に帯電）。前者は雲のように原子核を周回し、後者の2つは原子核自体を構成し、さらに小さくて一時的な亜粒子で構成されています。 クォーク.
化学と物理学
化学と物理学は姉妹分野ですが、彼らは 現実 さまざまな観点から。化学は、物質、反応、およびそれらの組成の科学です。代わりに、物理学は、現実の世界を支配し、主に 調子 （構成ではなく）物質の。
この視点の違いは、物質の状態について考えると理解できます。 水 それは、その分子を構成する2つの化学元素で構成されています：水素と酸素（H2O）。これは、水が入っているときも当てはまります 液体状態、に凍結した場合 固体の状態 そしてそれが 蒸気.
その物理的状態のそれぞれにおいて、物質は、異なるモードでの粒子の振動の結果として、非常に異なる内部エネルギーレベルを持っています。あります 物理的変化、しかし 化学変化なぜなら、水の例のように、氷と蒸気はまだ同じ化学元素を持っているからです。
代わりに、水との化学反応を促進することによって 金属 が得られます 酸化物言い換えれば、両方の物質の化学組成が変化し、水が液体でなくなり、鉄が固体でなくなることなく、つまり物質の物理的状態を変えることなく、新しいもの（金属酸化物）が得られます。