تتعدد الأسباب التي تفسر وجود فروع متعددة في علم الكيمياء. فهناك العديد من العلوم التي تتعلق بدراسة الظواهر الطبيعية والمكونات الموجودة في البيئة، ويعد علم الكيمياء من أبرز هذه العلوم، حيث لا يمكن الاستغناء عنه. في هذا المقال، سنتعرف على علم الكيمياء وأهم فروعه.
تعريف علم الكيمياء
- يعتبر علم الكيمياء من العلوم التي تركز على دراسة المواد والتركيبات الكيميائية، من خلال تحليل خصائص تلك المواد وبنيتها وعناصرها الكيميائية. ويفهم علم الكيمياء كعلم يتناول التفاعلات الكيميائية التي تطرأ بين المواد.
- علم الكيمياء يختص بدراسة عناصر وتركيبات المادة، حيث يمكنه تحويل المادة من شكل إلى آخر.
- يركز علم الكيمياء على وحدات البناء المعروفة بالذرات، ويبحث في تفاعلات الذرات مع بعضها البعض سواء عند انفصالها أو ارتباطها لتشكيل جزيئات.
- يُعتبر علم الكيمياء أيضاً من العلوم التي تسهم في فهم التغيرات الطاقية التي تحدث خلال التفاعلات الكيميائية.
- يشمل علم الكيمياء دراسة خصائص المواد الكيميائية وتفاعلاتها، إلى جانب تمييز الفروق التي قد تؤثر على المواد الكيميائية، حيث يتناول هذا العلم الخواص والتركيبات والسلوكيات المتعلقة بالمادة الكيميائية.
- يعتبر علم الكيمياء أساسياً لدراسة العديد من التخصصات مثل الطب والهندسة الكيميائية والبيولوجيا والجيولوجيا والصيدلة، نظراً لأهميته في هذه المجالات.
قد تهمك
:
أهمية علم الكيمياء في حياة الإنسان
تتعدد الفوائد المرتبطة بدراسة علم الكيمياء وفهمه، وهي كالتالي:
- يساعد علم الكيمياء في تطوير طرق لتحليل المواد وفهم العناصر المكونة لها.
- يمكن استغلال فروع علم الكيمياء المختلفة في مجالات متعددة، مثل الزراعة والطب والصناعات المختلفة.
- يوفر علم الكيمياء فرص عمل عديدة للشباب، حيث يمكنهم الالتحاق بمجالات مهمة مثل الطب الشرعي والطب النووي وعلم السموم.
- يساهم علم الكيمياء في إيجاد حلول لمشكلات المجتمع، مثل ابتكار أدوية جديدة لعلاج الأمراض أو الكشف عن أسباب تلوث مياه الشرب.
- يساعد علم الكيمياء في حل المشكلات البيئية من خلال تحديد المواد الضارة ومعرفة تأثيرها على البيئة.
- يدخل علم الكيمياء في صناعة الأغذية والعقاقير الطبية، كما يسهم في إنتاج المكملات الغذائية والفيتامينات.
أسباب وجود الفروع المتعددة في علم الكيمياء
- يرجع السبب الرئيسي وراء تنوع الفروع في علم الكيمياء إلى طبيعته الشاملة والواسعة، إذ يغطي العديد من المجالات. ولذلك، قام العلماء بتقسيم هذا العلم إلى تخصصات مختلفة، حيث تتطلب كل فئة دراسة منفصلة نظراً لشموليتها وعمقها.
ما هي فروع علم الكيمياء؟
هناك العديد من الفروع التي تندرج تحت علم الكيمياء، والتي يمكن تقسيمها إلى فئات رئيسية وأخرى فرعية.
الأقسام الرئيسية:
تشمل الأقسام الرئيسية في علم الكيمياء خمسة مجالات رئيسية كالتالي:
الكيمياء العضوية:
- يهتم هذا القسم بدراسة المركبات التي تحتوي على الكربون، حيث أن الكربون يعد من العناصر الأساسية في تكوين الخلايا وبالتالي في الكائنات الحية.
الكيمياء غير العضوية:
- يدرس هذا القسم التركيبات والمركبات غير العضوية، بما في ذلك دراسة الكربون غير المرتبط برابط C-H.
الكيمياء الفيزيائية:
- هذا القسم يجمع بين علم الكيمياء وعلم الفيزياء من خلال دراسة الديناميكا الحرارية.
الكيمياء الحيوية:
- يهتم هذا القسم بدراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية، مثل تفاعلات الدهون والكربوهيدرات والبروتينات والأحماض النووية.
الكيمياء التحليلية:
- ترتكز دراسة هذا القسم على قياس خصائص المواد الكيميائية، حيث يساعد في التحليل الكمي والنوعي لهذه المواد.
قد تهمك
:
الأقسام الفرعية:
تتعدد الأقسام الفرعية التي تندرج تحت علم الكيمياء، ومنها:
- الكيمياء الزراعية.
- الكيمياء الفلكية.
- كيمياء التنسيق.
- كيمياء الطب الشرعي.
- الجيوكيمياء.
- الكيمياء الطبية.
- الكيمياء الفلزية.
- كيمياء النبات.
- البتروكيماويات.
- الكيمياء النووية.
- الكيمياء الإشعاعية.
- كيمياء البوليمرات.
- كيمياء الحالة الصلبة.
- الكيمياء المجسمة.
- التحليل الطيفي.
- الكيمياء السطحية.
- الكيمياء الحرارية.
- الكيمياء الكمية.
استخدامات علم الكيمياء في الحياة الإنسانية
تتوسع استخدامات علم الكيمياء في مجالات متعددة ومنها:
المجال البيئي
- يعد علم الكيمياء من العلوم الرئيسية التي تساعد في تحديد المواد الكيميائية المسببة لتلوث البيئة، ويساهم في معرفة المواد الضارة.
- كما أنه يسهم في تصميم عمليات صناعية تهدف إلى إنتاج مواد كيميائية صديقة للبيئة.
مجال الطبخ
- تساعد الكيمياء في تفسير التغيرات التي قد تطرأ على الطعام، كما تشرح كيفية حدوث التعفن، وتقترح طرقاً صحية لتخزين وحفظ المواد الغذائية.
- توفر الكيمياء أيضاً معلومات حول التفاعلات التي يمكن أن تحدث بين مكونات الطعام عند التخزين.
مجال الطب
- يعد علم الكيمياء عنصراً أساسياً في مجال الطب، حيث يسهم في تطوير الأدوية والعقاقير الطبية.
- كما يلعب دوراً مهماً في إنتاج الفيتامينات والمكملات الغذائية، بالإضافة إلى تطوير الأدوية وابتكار علاجات جديدة.
مجال التنظيف
- تدخل الكيمياء في تصنيع مواد التنظيف والمطهرات، مما يجعلها ضرورية في مجالات مثل تنظيف الملابس والأدوات المنزلية.
- كما تسهم في إنتاج المواد التي تساعد في قتل الجراثيم والميكروبات.
قد يهمك
:
مراحل تطور علم الكيمياء
مرت علم الكيمياء بعدة مراحل، تشمل:
- مرحلة علم الصنعة، حيث استخدم الكيمياء لتحويل المعادن المستهلكة إلى معادن جديدة.
- مرحلة الكيمياء الطبية، حيث انتقلت الكيمياء من الصناعة إلى الطب واستُخدمت في صناعة الأدوية.
- مرحلة الفلوجستون، التي بدأت في منتصف القرن السابع عشر.