الفروع الرئيسية للكيمياء
الكيمياء التحليلية تختص بتعيين خواص المواد الكيميائية والصيغ الكيميائية للمركبات والمخاليط وتركيبها.
التحليل الكمي يقدر كميات الكيميائيات المختلفة التي تتكون منها المواد.
التحليل النوعي يكشف عن نوع العناصر والمركبات التي تتكون منها المواد.
الكيمياء الراديوية تختص بتعيين وإنتاج العناصر المشعة واستخداماتها في دراسة العمليات الكيميائية.
الكيمياء التطبيقية تعنى بالتطبيق العملي للمعرفة بالمواد والعمليات الكيميائية.
الكيمياء الزراعية تهتم بتطوير الأسمدة والمبيدات وتدرس العمليات الكيميائية التي تحدث داخل التربة والعمليات التي تتعلق بنمو المحاصيل.
كيمياء البيئة تدرس وتراقب وتضبط العمليات الكيميائية والعوامل البيئية الأخرى وعلاقتها بالكائنات الحية.
الكيمياء الصناعية تختص بإنتاج المواد الخام كيميائياً وتطوير العمليات والمنتجات الكيميائية الصناعية ودراستها ومراقبتها.
الكيمياء الحيوية تتعامل مع العمليات الكيميائية للكائنات الحية.
الكيمياء اللاعضوية تهتم بالمواد الكيميائية التي لا تحتوي على روابط بين ذرتي كربون (كربون ـ كربون).
الكيمياء العضوية تعنى بدراسة المواد الكيميائية التي تحتوي على روابط بين ذرات الكربون.
الكيمياء الفيزيائية تترجم وتفسر العمليات الكيميائية اعتماداً على الخواص الفيزيائية للمادة، مثل الكتلة والحركة والحرارة والكهرباء و الأشعاع.
الحركية الكيميائية تدرس تدرج الخطوات في التفاعلات الكيميائية، والعوامل التي تؤثر على معدل سرعة التفاعلات الكيميائية.
الدينامية الحرارية الكيميائية تتعامل مع تغير الطاقة الذي يحدث أثناء التفاعلات الكيميائية وكيف يؤثر اختلاف الضغط والحرارة على التفاعلات.
الكيمياء النووية استخدام الطرق الكيميائية في دراسة التفاعلات النووية.
كيمياء الكم تحلل توزيع الإلكترونات في الجزيئات وتفسر السلوك الكيميائي للجزيئات اعتماداً على البناء الإلكتروني.
الكيمياء الإشعاعية تهتم بالآثار الكيميائية للأشعة العالية الطاقة على المواد.
كيمياء حالة الصلابة تتعامل مع التركيب الكيميائي للمواد الصلبة، والتغير الذي يحدث داخل هذه المواد وفيما بينها.
الكيمياء الفراغية تدرس ترتيب الذرات في الجزيئات والخواص التي تنتج عن هذا الترتيب.
كيمياء السطوح تهتم باختبار الخواص السطحية للمواد الكيميائية.
كيمياء البوليمرات تهتم بالبلاستيك والجزيئات السلسلية الأخرى المتشابكة التي تتكون بتشابك الجزيئات الصغيرة بعضها ببعض.
الكيمياء الاصطناعية تختص باتحاد العناصر الكيميائية والمركبات لإنتاج مواد مماثلة لمواد موجودة في الطبيعة، أو تشكيل مواد جديدة غير موجودة في الطبيعة.
نبذة تاريخية
صهر الفلزات وسبكها كما يظهر على هذه اللوحة الجدارية المصرية المرسومة حوالي عام 1474ق.م. وقد عرف القدماء كيفية استخدام المواد المختلفة لصنع أشياء عديدة.
البدايات. توصل إنسان ما قبل التاريخ إلى اكتشافات كثيرة ومفيدة عن طريق ملاحظة خصائص المواد الطبيعية والتغيرات التي تحدث لهذه المواد.
فقد استخدم الإنسان النار قبل مليون ونصف المليون عام. وكانت النار أول تفاعل كيميائي استطاع الإنسان إنتاجه والسيطرة عليه. ولقد مكّن استعمال النار الإنسان من تغيير خصائص المواد؛ فقد استخدمت النار في الطهي وفي جعل الأواني الفخارية أكثر صلابة وفي صهر الخامات المعدنية. كما تمكن الإنسان، باستخدام النار، من تحضير مواد جديدة. فعلى سبيل المثال استطاع الإنسان حوالي عام 3500 ق. م. صنع البرونز بخلط مصهور النحاس والقصدير.
ولقد اعتقدت شعوب العديد من الحضارات القديمة ـ باطلاً ـ بأن الآلهة أو الأرواح هي التي تسبب الأحداث الطبيعية. ولكن في القرن السابع قبل الميلاد نظر بعض الفلاسفة الإغريق للطبيعة بمنظار آخر إذ اعتقدوا بأن الطبيعة تسير وفقًا لقوانين يستطيع الإنسان اكتشافها بالملاحظة والمنطق.
وقد وضع العديد من الفلاسفة الإغريق نظريات حول المواد الأساسية التي يتكون منها العالم. وذهب الفيلسوف الإغريقي إمبيدوقليز الذي عاش في القرن الخامس قبل الميلاد، إلى أن هناك أربعة عناصر أساسية هي الهواء والتراب والنار والماء، وأن هذه العناصر تتحد بنسب مختلفة لتكوّن كل المواد الأخرى.
وفي القرن الخامس قبل الميلاد. كان من تعاليم الفيلسوف الإغريقي ديموقريطس أن كل المواد تتكون من مادة واحدة توجد على هيئة وحدات صغيرة لا تتكسر (تتحطم) تُسمَّى الذرات. وبناء على هذه النظرية، فإن الاختلاف بين المواد هو فقط بسبب الاختلاف في حجم وشكل وموقع ذراتها.
واعتقد الفيلسوف الإغريقي أرسطو الذي عاش في القرن الرابع قبل الميلاد أن أيًّا من العناصر الأساسية الأربعة التي اقترحها إمبيدوقليز يمكن تحويلها إلى أي من العناصر الأخرى بإضافة أو إزالة الحرارة والرطوبة. وقد قرر أن هذا التغيير ـ ويعرف بالتحول ـ يحدث كلما دخل عنصر ما في تفاعل كيميائي، أو تحول من حالة فيزيائية (صلب، غاز، سائل) إلى حالة أخرى. فقد اعتقد أرسطو بأن الماء مثلاً يتحول إلى هواء عند تسخينه.
الكيمياء التحليلية تختص بتعيين خواص المواد الكيميائية والصيغ الكيميائية للمركبات والمخاليط وتركيبها.
التحليل الكمي يقدر كميات الكيميائيات المختلفة التي تتكون منها المواد.
التحليل النوعي يكشف عن نوع العناصر والمركبات التي تتكون منها المواد.
الكيمياء الراديوية تختص بتعيين وإنتاج العناصر المشعة واستخداماتها في دراسة العمليات الكيميائية.
الكيمياء التطبيقية تعنى بالتطبيق العملي للمعرفة بالمواد والعمليات الكيميائية.
الكيمياء الزراعية تهتم بتطوير الأسمدة والمبيدات وتدرس العمليات الكيميائية التي تحدث داخل التربة والعمليات التي تتعلق بنمو المحاصيل.
كيمياء البيئة تدرس وتراقب وتضبط العمليات الكيميائية والعوامل البيئية الأخرى وعلاقتها بالكائنات الحية.
الكيمياء الصناعية تختص بإنتاج المواد الخام كيميائياً وتطوير العمليات والمنتجات الكيميائية الصناعية ودراستها ومراقبتها.
الكيمياء الحيوية تتعامل مع العمليات الكيميائية للكائنات الحية.
الكيمياء اللاعضوية تهتم بالمواد الكيميائية التي لا تحتوي على روابط بين ذرتي كربون (كربون ـ كربون).
الكيمياء العضوية تعنى بدراسة المواد الكيميائية التي تحتوي على روابط بين ذرات الكربون.
الكيمياء الفيزيائية تترجم وتفسر العمليات الكيميائية اعتماداً على الخواص الفيزيائية للمادة، مثل الكتلة والحركة والحرارة والكهرباء و الأشعاع.
الحركية الكيميائية تدرس تدرج الخطوات في التفاعلات الكيميائية، والعوامل التي تؤثر على معدل سرعة التفاعلات الكيميائية.
الدينامية الحرارية الكيميائية تتعامل مع تغير الطاقة الذي يحدث أثناء التفاعلات الكيميائية وكيف يؤثر اختلاف الضغط والحرارة على التفاعلات.
الكيمياء النووية استخدام الطرق الكيميائية في دراسة التفاعلات النووية.
كيمياء الكم تحلل توزيع الإلكترونات في الجزيئات وتفسر السلوك الكيميائي للجزيئات اعتماداً على البناء الإلكتروني.
الكيمياء الإشعاعية تهتم بالآثار الكيميائية للأشعة العالية الطاقة على المواد.
كيمياء حالة الصلابة تتعامل مع التركيب الكيميائي للمواد الصلبة، والتغير الذي يحدث داخل هذه المواد وفيما بينها.
الكيمياء الفراغية تدرس ترتيب الذرات في الجزيئات والخواص التي تنتج عن هذا الترتيب.
كيمياء السطوح تهتم باختبار الخواص السطحية للمواد الكيميائية.
كيمياء البوليمرات تهتم بالبلاستيك والجزيئات السلسلية الأخرى المتشابكة التي تتكون بتشابك الجزيئات الصغيرة بعضها ببعض.
الكيمياء الاصطناعية تختص باتحاد العناصر الكيميائية والمركبات لإنتاج مواد مماثلة لمواد موجودة في الطبيعة، أو تشكيل مواد جديدة غير موجودة في الطبيعة.
نبذة تاريخية
صهر الفلزات وسبكها كما يظهر على هذه اللوحة الجدارية المصرية المرسومة حوالي عام 1474ق.م. وقد عرف القدماء كيفية استخدام المواد المختلفة لصنع أشياء عديدة.
البدايات. توصل إنسان ما قبل التاريخ إلى اكتشافات كثيرة ومفيدة عن طريق ملاحظة خصائص المواد الطبيعية والتغيرات التي تحدث لهذه المواد.
فقد استخدم الإنسان النار قبل مليون ونصف المليون عام. وكانت النار أول تفاعل كيميائي استطاع الإنسان إنتاجه والسيطرة عليه. ولقد مكّن استعمال النار الإنسان من تغيير خصائص المواد؛ فقد استخدمت النار في الطهي وفي جعل الأواني الفخارية أكثر صلابة وفي صهر الخامات المعدنية. كما تمكن الإنسان، باستخدام النار، من تحضير مواد جديدة. فعلى سبيل المثال استطاع الإنسان حوالي عام 3500 ق. م. صنع البرونز بخلط مصهور النحاس والقصدير.
ولقد اعتقدت شعوب العديد من الحضارات القديمة ـ باطلاً ـ بأن الآلهة أو الأرواح هي التي تسبب الأحداث الطبيعية. ولكن في القرن السابع قبل الميلاد نظر بعض الفلاسفة الإغريق للطبيعة بمنظار آخر إذ اعتقدوا بأن الطبيعة تسير وفقًا لقوانين يستطيع الإنسان اكتشافها بالملاحظة والمنطق.
وقد وضع العديد من الفلاسفة الإغريق نظريات حول المواد الأساسية التي يتكون منها العالم. وذهب الفيلسوف الإغريقي إمبيدوقليز الذي عاش في القرن الخامس قبل الميلاد، إلى أن هناك أربعة عناصر أساسية هي الهواء والتراب والنار والماء، وأن هذه العناصر تتحد بنسب مختلفة لتكوّن كل المواد الأخرى.
وفي القرن الخامس قبل الميلاد. كان من تعاليم الفيلسوف الإغريقي ديموقريطس أن كل المواد تتكون من مادة واحدة توجد على هيئة وحدات صغيرة لا تتكسر (تتحطم) تُسمَّى الذرات. وبناء على هذه النظرية، فإن الاختلاف بين المواد هو فقط بسبب الاختلاف في حجم وشكل وموقع ذراتها.
واعتقد الفيلسوف الإغريقي أرسطو الذي عاش في القرن الرابع قبل الميلاد أن أيًّا من العناصر الأساسية الأربعة التي اقترحها إمبيدوقليز يمكن تحويلها إلى أي من العناصر الأخرى بإضافة أو إزالة الحرارة والرطوبة. وقد قرر أن هذا التغيير ـ ويعرف بالتحول ـ يحدث كلما دخل عنصر ما في تفاعل كيميائي، أو تحول من حالة فيزيائية (صلب، غاز، سائل) إلى حالة أخرى. فقد اعتقد أرسطو بأن الماء مثلاً يتحول إلى هواء عند تسخينه.
