الكيمياء والمادّة
الكيمياء أوعلم المادّة هو العلم الذي يدرس ويهتم بتركيب، وبنيّة، وسلوكيات، وخصائص، وتفاعلات المادّة، وكذلك تداخلاتها، كما يُطلق عليها أيضاً اسم العلم المركزي، حيث إنّ الكيمياء تربط علم الفيزياء بالعلوم الأخرى الطبيعية؛ كعلم الأحياء، وعلم الفلك، وعلم الجيولوجيا.
تعريفات علم الكيمياء
توجد عدة تعريفات لعلم الكيمياء تطورّت شيئاً فشيئاً عبر السنين، وهي على النحو التالي:
- تعريف زوسيموس لعلم الكيمياء: هو دراسة تركيب الماء، والحركة، والنمو، والتجسّد.
- عرفها روبرت بويل عام 1661م بأنّها: موضوع المواد الأساسية للأجسام المتمازجة.
- تعريف كلاسر عام 1663م: هي فنٌّ علميٌّ يستطيع الفرد من خلاله حلّ الأجسام، واستخراج المواد المختلفة المكوّنة لها، وكيفية دمجها مجدداً، ورفعها إلى مستوى أكثر كمالاً.
- تعريف جورج ستال عام 1730م: هو فنُّ حل الأجسام الممتزجة، أو المختلطة، أو المجموعة إلى أجزائها الرئيسيّة، وتركيب هذه الأجسام من هذه المواد.
- تعريف دوماس عام 1837م: هو العلم الذي يهتم بالقوى الجزيئية، وتأثيراتها، وقوانينها.
- تعريف لينوس باولنغ لعام 1947م: هو علم المواد من حيث بنيتها، وخواصها، والتفاعلات التي تحوّلها إلى مواد أخرى.
- تعريف خلال العام 1998م: هو دراسة المادّة، والتأثيرات التي تحصل عليها.
أبرز مفاهيم علم الكيمياء الأساسية
- الذرة: هي أصغر وحدة أساسية في علم الكيمياء، وتتألف من نواة بشحنة موجبة تحتوي على نيوترونات، وبروتونات، وعددٍ من الإلكترونات التي تعادل الشحنة الموجبة فيها.
- المادّة: هي كل شيء يحتوي على كتلة وحجم، ويشغل حيّزاً في الفراغ، بحيث يُمكن قياسها؛ كالماء والهواء، وغيرهما من الأشياء الملموسة، كما تتألف المادّة من عدّة جسيمات صغيرة الحجم يُطلق عليها الجزيئات، ولها أربع حالات؛ وهي: الغازية، والصلبة، والسائلة، والبلازما؛ وهي التي لا توجد إلا في الفضاء الخارجي.
- العنصر: هو المادّة التي تتألف من نوعٍ واحد من الذرات، وله عددٌ محددٌ وثابتٌ من البروتونات في نواة ذرته، وهو ما يُطلق عليه اسم العدد الذريّ للعنصر.
- المركب: هو مادّة تتألف من نسبة محددة من العناصر التي تحدّد تركيبته، والمجموعة التي يقع فيها، وبالتالي تحدّد خواص هذا المركب.
- الجزيء: هو أصغر جزء من المادّة الكيميائيّة النقية، والذي لا يقبل التقسيم، وله مجموعة من الخواصّ التابعة له.
أبرز فروع الكيمياء الأساسية
- كيمياء فيزيائية: تفسّر وتترجم العمليات الكيميائيّة بالاعتماد على الخصائص الفيزيائيّة للمواد، مثل: الحركة، والكتلة، والإشعاع، والحرارة، والكهرباء.
- كيمياء عضوية: هي الكيمياء التي تدرس المادّة الكيميائيّة التي تحتوي على روابط بين ذرات الكربون.
- كيمياء لا عضوية: هي التي تهتم بدراسة كيفيّة التعامل مع العمليّات الكيميائيّة التي ليس بها روابط بين ذرتي كربون.
- كيمياء حيوية: هي التي تدرس كيفية التعامل مع التراكيب والعمليات الكيميائيّة داخل الكائنات الحيّة.
- كيمياء تطبيقية: هي الكيمياء التي تهتم بالتطبيق العمليّ بالمادّة، والعمليّات الكيميائيّة.
- كيمياء زراعية: هي التي تهتم بتطوير المبيدات والأسمدة، وتدرس العمليّات الكيميائيّة في التربة، والعمليات التي لها علاقة بنمو المحاصيل الزراعية.
- كيمياء بيئية: هي التي تدرس مدى ضبط العمليات الكيميائيّة، والعوامل البيئية المختلفة، والعلاقة بينها وبين الكائنات الحيّة.
- كيمياء صناعية: هي الكيمياء التي تدرس إنتاج المواد الخام من الناحية الكيميائيّة، وتطويرالمنتجات الكيميائيّة الصناعيّة، ومراقبتها ودراستها.