Белгілі бір ғылымның мәнін түсіну үшін алдымен білімнен, жаңалық ашудан ләззат алу керек. Бұл жағдайда бұл химия. Маған сеніңіз, ол студентке өзінің шынайы ләззатын бере алады. Және бұл фактілердің құрғақ тепе-теңдігімен білімнің жинақталуы ғана емес. Химиялық түрлендірулерді қарау өте қызықты, ал зертханадағы иллюстрациялық мысалдар студенттің ең жарқын қызығушылығын оятуы мүмкін! Өйткені химия барлық заттардың, бізді қоршаған дүние жаратылған заттардың негізі болып табылады. Осы қызықты әлемге қош келдіңіз!
Химия нені зерттейді
Оқу пәні не екенін анықтайық. Қарапайым тілмен айтқанда, химия - бұл зат туралы ғылым (ол, біз білетіндей, көлемді алады және белгілі бір массасы бар). Сонымен, бұл ғылым заттардың құрылымы мен қасиеттерін және олармен болатын барлық өзгерістерді зерттейді. Олардың кез келгені не таза, не элементтер қоспасынан тұруы мүмкін. БІРАҚбірінің екіншісіне айналуын химиялық реакция деп атайды. Жаңа субстанция пайда болды - бұл сиқыр сияқты! Ежелгі уақытта алхимиктер басқа металдардан алтын алады деп сеніп, сиқыршылар ретінде қарастырылғаны бекер емес.
Жалпы классификация
Химия – күшті бұтақтары бар құдіретті ағаш – осы ғылымның бөлімдері. Міндеттері мен әдістері бойынша олар біршама ерекшеленеді, бірақ олар бір-бірімен тығыз байланысты. Химия бөлімдері:
- Аналитикалық. Белгілі бір қоспаның құрамында қанша және қандай заттар бар екенін айтады. Құралдардың кең ауқымын пайдаланып талдауды (сандық және сапалық) орындайды.
- Биохимия. Оның зерттеу пәні – организмдерде болатын химиялық реакциялар. Зат алмасу және ас қорыту, тыныс алу және көбею – осының бәрі осы ғылымның құзырында. Зерттеуді ғалымдар микроскопиялық немесе молекулалық деңгейде жүргізеді.
- Бейорганикалық. Ол бейорганикалық (мысалы, тұздар) саласындағы зерттеулермен байланысты. Бұл қосылыстардың және олардың жеке компоненттерінің құрылымы мен қасиеттері талданады. Периодтық жүйенің барлық элементтері де осында зерттеледі (органикалық химияны «алған» көміртекті қоспағанда).
- Органикалық. Бұл көміртегі қосылыстарын зерттейтін химия. Ғалымдар мұндай қосылыстардың көпшілігін (миллиондаған!) біледі, бірақ олар жыл сайын көбірек жаңаларын тауып, жасайды. Олар мұнай химиясында, полимер өндірісінде, фармацевтикада қолданылады.
- Физикалық. Мұндағы зерттеу пәні – қатынастағы реакциялардың заңдылықтарыфизикалық құбылыстар. Бұл сала заттардың физикалық қасиеттері мен мінез-құлқымен айналысады, әрекет модельдері мен теорияларын әзірлейді.
Биотехнология
Химия мен биологияның салыстырмалы жаңа саласы. Зерттеу пәні – белгілі бір ғылыми мақсаттар үшін генетикалық материалды (немесе организмдерді) өзгерту немесе жасау. Осы саладағы соңғы технологиялар мен зерттеулер клондау, жаңа дақылдарды алу, тірі ағзалардың ауруға төзімділігі мен теріс тұқымқуалаушылықты дамытуда қолданылады.
Ежелгі тарих
«Химия» сөзінің адамзат өркениеті үшін мағынасын осы ғылымның даму кезеңдерін қадағалай отырып, меңгеруге болады. Ежелден адамдар, кейде байқамай, кенден металдарды алу, маталарды бояу және тері тігу үшін химиялық әдістерді қолданды. Осылайша, мәдени өмір мен өркениетті дүниенің дамуының таңында химиялық ілім дүниеге келді.
Ортағасырлық және Ренессанс
Алхимия жаңа дәуірде пайда болады. Оның негізгі міндеті – «философиялық тас» деп аталатын затты алу, ал өту – металдарды алтынға айналдыру. Айтпақшы, көптеген тарихшылар химия ғылымының дамуына орасан зор серпін берген алхимия болды деп есептейді.
Қайта өрлеу дәуірінде мұндай зерттеулер практикалық тапсырмаларды орындау үшін қолданыла бастады (металлургияда, керамика және бояу өндірісінде, шыны жасауда); алхимияның мамандандырылған бағыты бар - медициналық.
17-19 ғасыр
17 ғасырдың екінші жартысында Р. Бойль «химиялық элемент» ұғымының алғашқы ғылыми анықтамасын берді.
18 ғасырдың екінші жартысында химияның ғылымға айналуы қазірдің өзінде аяқталып келеді. Осы уақытқа дейін химиялық реакциялардағы массаның сақталу заңдары тұжырымдалған.
19 ғасырда Джон Далтон химиялық атомизмнің негізін қалады, ал Амедео Авогадро «молекула» терминін енгізді. Атом-молекулалық химия 19 ғасырдың 60-жылдарында құрылды. А. М. Бутлеров химиялық қосылыстардың құрылысы теориясын жасайды. Д. И. Менделеев периодтық заң мен кестені ашты.
Терминология
Олардың көпшілігі химияның бүкіл дамуы барысында құрылған. Төмендегілер тек негізгілері.
Зат дегеніміз белгілі бір химиялық және физикалық қасиеттері бар зат түрі. Бұл агрегаттық күйдегі атомдар мен молекулалардың жиынтығы. Барлық физикалық денелер заттардан тұрады.
Атом – химиялық бөлінбейтін, заттардың ең кішкентай бөлшегі. Оның құрамына ядро мен электронды қабық кіреді.
Химиялық элементтер ше? Олардың әрқайсысының өз атауы, өзінің реттік нөмірі, периодтық жүйедегі орны бар. Қазіргі уақытта табиғи ортада 118 элемент белгілі (экстремалды Uuo - унуноктиум). Элементтер латын атауының 1 немесе 2 әрпін білдіретін таңбалармен белгіленген (мысалы, сутегі - H, латынша атауы - Hydrogenium).
