Zarys chemii - Outline of chemistry

Część serii na
Chemia
Gnome-aplikacje-nauka.svg
Nauka o materii
Kluczowe komponenty
Gałęzie
Badania

Poniższy zarys stanowi przegląd i tematyczny przewodnik po chemii:

Chemia to nauka o materii atomowej(materii złożonej z pierwiastków chemicznych ), zwłaszcza o jej reakcjach chemicznych , ale także o jej właściwościach, strukturze, składzie, zachowaniu i zmianach związanych z reakcjami chemicznymi. Chemia zajmuje się głównie atomami i ich interakcjami z innymi atomami, a zwłaszcza właściwościami wiązań chemicznych .

Podsumowanie chemii

Chemię można opisać jako wszystkie z poniższych:

  • Dyscyplina akademicka - jeden z działów naukowych, programów i stopni; stowarzyszenia krajowe i międzynarodowe; oraz czasopisma specjalistyczne.
  • Dziedzina naukowa (gałąź nauki ) – powszechnie uznawana kategoria specjalistycznej ekspertyzy w nauce i zazwyczaj zawiera własną terminologię i nomenklaturę. Taka dziedzina będzie zwykle reprezentowana przez jedno lub więcej czasopism naukowych, w których publikowane są recenzowane badania naukowe. Istnieje kilka czasopism naukowych związanych z chemią.

Branże chemii

  • Chemia fizyczna – badanie fizycznych i fundamentalnych podstaw układów i procesów chemicznych. W szczególności fizykochemicy interesują się energetyką i dynamiką takich systemów i procesów. Ważne obszary badań obejmują termodynamiki chemicznej , kinetyki chemicznej , elektrochemii , mechaniki statystycznej , spektroskopii , a ostatnio Astrochemii . Chemia fizyczna w dużym stopniu pokrywa się z fizyką molekularną . Chemia fizyczna polega na wykorzystaniu rachunku różniczkowego do wyprowadzania równań. Zwykle kojarzy się to z chemią kwantową i chemią teoretyczną. Chemia fizyczna jest dyscypliną odrębną od fizyki chemicznej , ale znowu bardzo mocno się pokrywają.
    • Kinetyka chemiczna – badanie szybkości procesów chemicznych.
    • Fizyka chemiczna – bada zjawiska fizykochemiczne z wykorzystaniem technik z fizyki atomowej i molekularnej oraz fizyki materii skondensowanej; jest to dziedzina fizyki zajmująca się badaniem procesów chemicznych.
    • Elektrochemia – dziedzina chemii zajmująca się badaniem reakcji chemicznych zachodzących w roztworze na styku przewodnika elektronowego (elektroda: metal lub półprzewodnik) i przewodnika jonowego (elektrolit) i polegające na przeniesieniu elektronów między elektrodą a elektrolit lub substancje w roztworze.
    • Femtochemii - powierzchnia chemii fizycznej badania reakcji chemicznych na bardzo krótkich ramach czasowych, około 10 -15 sekund (jeden femtosekundowe).
    • Geochemia – chemiczne badanie mechanizmów stojących za głównymi układami badanymi w geologii.
    • Fotochemia – badanie reakcji chemicznych zachodzących podczas pochłaniania światła przez atomy lub cząsteczki.
    • Chemia kwantowa – gałąź chemii, której głównym celem jest zastosowanie mechaniki kwantowej w modelach fizycznych i eksperymentach układów chemicznych.
    • Chemia ciała stałego – badanie syntezy, struktury i właściwości materiałów fazy stałej, w szczególności, ale niekoniecznie wyłącznie, ciał stałych niemolekularnych.
    • Spektroskopia – badanie interakcji między materią a wypromieniowaną energią.
    • Stereochemia – badanie względnego przestrzennego rozmieszczenia atomów tworzących strukturę molekuł
    • Nauka o powierzchni – badanie zjawisk fizycznych i chemicznych zachodzących na styku dwóch faz, w tym ciało stałe-ciecz, ciało stałe-gaz, ciało stałe-próżnia oraz ciecz-gaz.
    • Termochemia – gałąź chemii, która bada związek między działaniem chemicznym a ilością pochłoniętego lub wytworzonego ciepła.
      • Kalorymetria – Badanie zmian ciepła w procesach fizycznych i chemicznych.
  • Chemii organicznej ( schemat ) - badanie struktury, składu, Mechanisms, and reakcji w związkach organicznych . Związek organiczny definiuje się jako dowolny związek oparty na szkielecie węglowym.
    • Biochemia – badanie związków chemicznych , reakcji chemicznych i oddziaływań chemicznych zachodzących w organizmach żywych . Biochemia i chemia organiczna są ze sobą ściśle powiązane, jak chemia medyczna czy neurochemia . Biochemia jest również powiązana z biologią molekularną i genetyką .
      • Neurochemia – badanie neurochemikaliów; w tym przekaźniki, peptydy, białka, lipidy, cukry i kwasy nukleinowe; ich interakcje oraz role, jakie odgrywają w tworzeniu, utrzymywaniu i modyfikowaniu układu nerwowego.
      • Biochemia molekularna i inżynieria genetyczna – dziedzina biochemii i biologii molekularnej zajmująca się badaniem genów, ich dziedzictwa i ekspresji.
    • Chemia bioorganiczna – łączy chemię organiczną i biochemię w kierunku biologii.
    • Chemia biofizyczna – to nauka fizyczna, która wykorzystuje pojęcia fizyki i chemii fizycznej do badania układów biologicznych.
    • Chemia medyczna – dyscyplina, która wykorzystuje chemię do celów medycznych lub związanych z lekami.
    • Chemia metaloorganiczna – to nauka o związkach metaloorganicznych, związkach chemicznych zawierających co najmniej jedno wiązanie chemiczne między atomem węgla cząsteczki organicznej a metalem, w tym metali alkalicznych, ziem alkalicznych i metali przejściowych, a czasami poszerzona o metaloidy, takie jak bor, krzem i cyna.
    • Fizykochemia organiczna – badanie wzajemnych zależności między strukturą a reaktywnością w cząsteczkach organicznych.
    • Chemia polimerów – multidyscyplinarna nauka zajmująca się syntezą chemiczną i właściwościami chemicznymi polimerów lub makrocząsteczek.
    • Kliknij chemia
  • Chemia nieorganiczna – badanie właściwości i reakcji związków nieorganicznych. Rozróżnienie między dyscyplinami organicznymi i nieorganicznymi nie jest absolutne i wiele się pokrywa, co najważniejsze w subdyscyplinie chemii metaloorganicznej .
    • Chemia bionieorganiczna
    • Chemia klastrów
    • Chemia materiałów – przygotowanie, charakterystyka i zrozumienie substancji o użytecznej funkcji. Dziedzina ta to nowy zakres studiów w programach magisterskich i integruje elementy ze wszystkich klasycznych dziedzin chemii, koncentrując się na podstawowych kwestiach, które są unikalne dla materiałów. Podstawowe układy badawcze obejmują chemię faz skondensowanych (ciała stałe, ciecze, polimery ) oraz granice faz między różnymi fazami.
  • Chemia jądrowa – badanie, w jaki sposób cząstki subatomowe łączą się i tworzą jądra. Współczesna transmutacja jest ważnym elementem chemii jądrowej, a tabela nuklidów jest ważnym wynikiem i narzędziem w tej dziedzinie.
  • Chemia analityczna – analiza próbek materiałów w celu poznania ich składu chemicznego i struktury . Chemia analityczna obejmuje znormalizowane metody eksperymentalne w chemii. Metody te mogą być stosowane we wszystkich poddyscyplinach chemii, z wyjątkiem chemii czysto teoretycznej.
  • Inne
    • Astrochemia – badanie obfitości i reakcji pierwiastków i cząsteczek chemicznych we wszechświecie oraz ich oddziaływania z promieniowaniem.
      • Kosmochemia – badanie składu chemicznego materii we wszechświecie i procesów, które doprowadziły do ​​tych składów.
    • Chemia obliczeniowa
    • Chemia środowiska – badanie zjawisk chemicznych i biochemicznych zachodzących w różnych aspektach środowiska, takich jak powietrze, gleba, woda. Bada również wpływ działalności człowieka na środowisko.
    • Zielona chemia to filozofia badań i inżynierii chemicznej, która zachęca do projektowania produktów i procesów, które minimalizują użycie i wytwarzanie niebezpiecznych substancji.
    • Chemia supramolekularna – odnosi się do dziedziny chemii wykraczającej poza molekuły i skupia się na układach chemicznych składających się z dyskretnej liczby złożonych podjednostek lub składników molekularnych.
    • Chemia teoretyczna – nauka chemii poprzez podstawowe rozumowanie teoretyczne (zwykle w zakresie matematyki lub fizyki ). W szczególności zastosowanie mechaniki kwantowej w chemii nazywa się chemią kwantową . Od końca II wojny światowej rozwój komputerów umożliwił systematyczny rozwój chemii obliczeniowej , czyli sztuki opracowywania i stosowania programów komputerowych do rozwiązywania problemów chemicznych. Chemia teoretyczna w dużym stopniu pokrywa się z (teoretyczną i eksperymentalną) fizyką materii skondensowanej i fizyką molekularną .
    • Mokra chemia
    • Agrochemia – nauka i zastosowanie chemii i biochemii do produkcji rolnej, przetwarzania surowców na żywność i napoje oraz monitoringu i remediacji środowiska.
    • Chemia atmosfery – dział nauk o atmosferze zajmujący się badaniem chemii atmosfery ziemskiej i innych planet.
    • Inżynieria chemiczna – gałąź inżynierii, która stosuje nauki fizyczne (np. chemię i fizykę) i/lub nauki przyrodnicze (np. biologię, mikrobiologię i biochemię) wraz z matematyką i ekonomią w procesach, które przekształcają surowce lub chemikalia w bardziej użyteczne lub wartościowe formularze.
    • Biologia chemiczna – dyscyplina naukowa obejmująca dziedziny chemii i biologii, która obejmuje zastosowanie technik i narzędzi chemicznych, często związków wytwarzanych za pomocą chemii syntetycznej, do analizy i manipulacji systemami biologicznymi.
    • Chemioinformatyka – zastosowanie technik komputerowych i informacyjnych w szeregu problemów z dziedziny chemii.
    • Chemia przepływowa – badanie reakcji chemicznych w przepływie ciągłym, a nie stacjonarnym, w przemyśle i sprzęcie do makroprocesów.
    • Immunohistochemia – obejmuje proces wykrywania antygenów (np. białek) w komórkach skrawka tkanki poprzez wykorzystanie zasady swoistego wiązania przeciwciał z antygenami w tkankach biologicznych.
    • Immunochemia – to dział chemii, który obejmuje badanie reakcji i składników układu odpornościowego.
    • Oceanografia chemiczna – badanie chemii oceanów : zachowanie pierwiastków chemicznych w oceanach Ziemi
    • Materiałoznawstwo – to interdyscyplinarna dziedzina badająca związek między strukturą materiałów w skali atomowej lub molekularnej a ich właściwościami makroskopowymi.
    • Chemia matematyczna – kierunek studiów zajmujący się nowatorskimi zastosowaniami matematyki w chemii. Zajmuje się głównie matematycznym modelowaniem zjawisk chemicznych.
    • Mechanochemia – sprzężenie zjawisk mechanicznych i chemicznych w skali molekularnej i może być postrzegane jako sprzężenie chemii i inżynierii mechanicznej.
    • Biologia molekularna – badanie oddziaływań między różnymi układami komórki. Nakłada się na biochemię.
    • Mechanika molekularna – stosuje mechanikę klasyczną do modelowania układów molekularnych.
    • Nanotechnologia – badanie i zastosowanie materii w skali atomowej i molekularnej. To szerokie pole oddziałuje z chemią w takiej skali.
    • Petrochemia – nauka o przekształceniu ropy naftowej i gazu ziemnego w użyteczne produkty lub surowce.
    • Farmakologia – dział medycyny i biologii zajmujący się badaniem działania leków wraz ze skutkami chemicznymi.
    • Fitochemia – badanie fitochemikaliów pochodzących z roślin.
    • Radiochemia – chemia materiałów promieniotwórczych.
    • Sonochemia – badanie wpływu fal dźwiękowych i właściwości fal na układy chemiczne.
    • Chemia syntetyczna – badanie syntezy chemicznej.

Historia chemii

Historia chemii

  • Prekursory chemii
  • Historia gałęzi chemii
    • Historia chemii analitycznej – historia badań nad rozdziałem, identyfikacją i kwantyfikacją składników chemicznych materiałów naturalnych i sztucznych.
    • Historia astrochemii – historia badania obfitości i reakcji pierwiastków i cząsteczek chemicznych we wszechświecie oraz ich oddziaływania z promieniowaniem.
      • Historia kosmochemii – historia badań składu chemicznego materii we wszechświecie i procesów, które doprowadziły do ​​tych składów
    • Historia chemii atmosfery – historia gałęzi nauki o atmosferze, w której bada się chemię atmosfery ziemskiej i innych planet. Jest to multidyscyplinarna dziedzina badań i czerpie z chemii środowiska, fizyki, meteorologii, modelowania komputerowego, oceanografii, geologii i wulkanologii oraz innych dyscyplin
    • Historia biochemii – historia badania procesów chemicznych w organizmach żywych, w tym m.in. materii żywej. Biochemia rządzi wszystkimi żywymi organizmami i żywymi procesami.
      • Historia agrochemii – historia nauki zarówno chemii, jak i biochemii, które są ważne w produkcji rolnej, przetwarzaniu surowców na żywność i napoje oraz w monitoringu i remediacji środowiska.
      • Historia chemii bionieorganicznej – historia bada rolę metali w biologii.
      • Historia chemii bioorganicznej – historia szybko rozwijającej się dyscypliny naukowej łączącej chemię organiczną i biochemię.
      • Historia chemii biofizycznej – historia nowej gałęzi chemii obejmującej szerokie spektrum działań badawczych dotyczących układów biologicznych.
      • Historia chemii środowiska – historia naukowego badania zjawisk chemicznych i biochemicznych występujących w miejscach naturalnych.
      • Historia immunochemii – historia gałęzi chemii, która obejmuje badanie reakcji i składników układu odpornościowego.
      • Historia chemii medycznej – historia dyscypliny na styku chemii, zwłaszcza syntetycznej chemii organicznej oraz farmakologii i różnych innych specjalności biologicznych, gdzie zajmują się projektowaniem, syntezą chemiczną i rozwojem na rynek środków farmaceutycznych (leków).
      • Historia farmakologii – historia gałęzi medycyny i biologii zajmującej się badaniem działania leków.
      • Historia chemii produktów naturalnych – historia związku chemicznego lub substancji wytwarzanej przez żywy organizm – historia substancji znalezionej w przyrodzie, która zwykle ma aktywność farmakologiczną lub biologiczną do wykorzystania w odkrywaniu leków farmaceutycznych i projektowaniu leków.
      • Historia neurochemii – historia specyficznego badania neurochemikaliów, które obejmują neuroprzekaźniki i inne molekuły, takie jak leki neuroaktywne, które wpływają na funkcję neuronów.
    • Historia chemii obliczeniowej – historia gałęzi chemii wykorzystującej zasady informatyki do pomocy w rozwiązywaniu problemów chemicznych.
    • Historia chemii aromatów – historia kogoś, kto wykorzystuje chemię do tworzenia sztucznych i naturalnych aromatów.
    • Historia chemii przepływu – historia reakcji chemicznej prowadzona jest w ciągłym strumieniu, a nie w produkcji seryjnej.
    • Historia geochemii – historia badania mechanizmów za pomocą chemii głównych układów geologicznych
    • Historia chemii nieorganicznej – historia gałęzi chemii zajmującej się właściwościami i zachowaniem związków nieorganicznych.
    • Historia chemii jądrowej – historia poddziedziny chemii zajmującej się promieniotwórczością, procesami jądrowymi i właściwościami jądrowymi.
      • Historia radiochemii – historia chemii materiałów promieniotwórczych, gdzie radioaktywne izotopy pierwiastków są wykorzystywane do badania właściwości i reakcji chemicznych izotopów nieradioaktywnych (często w radiochemii brak radioaktywności prowadzi do opisu substancji jako nieaktywnej jako izotopy są stabilne).
    • Historia chemii organicznej – historia badania struktury, właściwości, składu, reakcji i otrzymywania (syntezą lub innymi sposobami) związków węglowych, węglowodorów i ich pochodnych.
      • Historia petrochemii – historia gałęzi chemii zajmującej się przetwarzaniem ropy naftowej (ropy naftowej) i gazu ziemnego w użyteczne produkty lub surowce.
    • Historia chemii metaloorganicznej – historia badań związków chemicznych zawierających wiązania węgla z metalem.
    • Historia fotochemii – historia badania reakcji chemicznych zachodzących podczas pochłaniania światła przez atomy lub cząsteczki.
    • Historia chemii fizycznej – historia badania zjawisk makroskopowych, atomowych, subatomowych i cząstek stałych w układach chemicznych w aspekcie praw i pojęć fizycznych.
      • Historia kinetyki chemicznej – historia badania szybkości procesów chemicznych.
      • Historia termodynamiki chemicznej – historia badania wzajemnych relacji ciepła i pracy z reakcjami chemicznymi lub fizycznymi zmianami stanu w ramach praw termodynamiki.
      • Historia elektrochemii – historia gałęzi chemii zajmującej się badaniem reakcji chemicznych zachodzących w roztworze na styku przewodnika elektronowego (metalu lub półprzewodnika) i przewodnika jonowego (elektrolitu) i polegających na przeniesieniu elektronów pomiędzy elektroda i elektrolit lub indywidua w roztworze.
      • Historia femtochemii - historia femtochemii jest nauką, że reakcje chemiczne badania na bardzo krótkich terminach, około 10 -15 sekund (jeden femtosekundowe, stąd nazwa).
      • Historia chemii matematycznej – historia obszaru badań nad nowymi zastosowaniami matematyki w chemii; zajmuje się głównie matematycznym modelowaniem zjawisk chemicznych.
      • Historia mechanochemii – historia sprzężenia zjawisk mechanicznych i chemicznych w skali molekularnej i obejmuje pękanie mechaniczne, zachowanie chemiczne ciał stałych poddanych naprężeniom mechanicznym (np. pękanie naprężeniowo-korozyjne), trybologię, degradację polimerów pod wpływem ścinania, zjawiska związane z kawitacją (np. sonochemia i sonoluminescencja), chemia i fizyka fal uderzeniowych, a nawet rozwijająca się dziedzina maszyn molekularnych .
      • Historia fizykochemii organicznej – historia badań wzajemnych zależności między strukturą a reaktywnością w cząsteczkach organicznych.
      • Historia chemii kwantowej – historia gałęzi chemii, której głównym celem jest zastosowanie mechaniki kwantowej w modelach fizycznych i eksperymentach układów chemicznych.
      • Historia sonochemii – historia badania wpływu fal dźwiękowych i właściwości fal na układy chemiczne.
      • Historia stereochemii – historia badań nad względnym układem przestrzennym atomów w cząsteczkach.
      • Historia chemii supramolekularnej – historia obszaru chemii poza cząsteczkami i skupiająca się na układach chemicznych składających się z dyskretnej liczby złożonych podjednostek lub składników molekularnych.
      • Historia termochemii – historia badań energii i ciepła związanych z reakcjami chemicznymi i/lub przemianami fizycznymi.
    • Historia fitochemii – historia ścisłego znaczenia słowa nauka o fitochemikaliach.
    • Historia chemii polimerów – historia multidyscyplinarnej nauki zajmującej się syntezą chemiczną i właściwościami chemicznymi polimerów lub makrocząsteczek.
    • Historia chemii ciała stałego – historia badań nad syntezą, strukturą i właściwościami materiałów fazy stałej, w szczególności, ale niekoniecznie wyłącznie, niemolekularnych ciał stałych
    • Historia dziedzin multidyscyplinarnych obejmujących chemię:
      • Historia biologii chemicznej – historia dyscypliny naukowej obejmującej dziedziny chemii i biologii, która obejmuje zastosowanie technik i narzędzi chemicznych, często związków wytwarzanych za pomocą chemii syntetycznej, do badania i manipulacji systemami biologicznymi.
      • Historia inżynierii chemicznej – historia gałęzi inżynierii zajmującej się naukami fizycznymi (np. chemia i fizyka) oraz nauk przyrodniczych (np. biologia, mikrobiologia i biochemia) z matematyką i ekonomią, do procesu przetwarzania surowców lub chemikaliów w bardziej użyteczne lub wartościowe formy.
      • Historia oceanografii chemicznej – historia badań nad zachowaniem się pierwiastków chemicznych w oceanach Ziemi.
      • Historia fizyki chemicznej – historia gałęzi fizyki zajmującej się badaniem procesów chemicznych z punktu widzenia fizyki.
      • Historia materiałoznawstwa – historia interdyscyplinarnej dziedziny zastosowania właściwości materii w różnych dziedzinach nauki i inżynierii.
      • Historia nanotechnologii – historia badań nad manipulowaniem materią w skali atomowej i molekularnej
      • Historia enologii – historia nauki i badania wszystkich aspektów wina i produkcji wina z wyjątkiem uprawy winorośli i zbioru winogron, która jest poddziedziną zwaną uprawą winorośli.
      • Historia spektroskopii – historia badań oddziaływania materii z wypromieniowaną energią
      • Historia nauki o powierzchni – historia nauki o powierzchni to nauka o zjawiskach fizycznych i chemicznych zachodzących na styku dwóch faz, w tym na granicy faz ciało stałe-ciecz, ciało stałe-gaz, ciało stałe-próżnia oraz ciecz-gaz.
  • Historia chemikaliów
  • Historia procesów chemicznych
  • Historia przemysłu chemicznego
  • Historia układu okresowego pierwiastków

Chemikalia

Teoria atomowa

Teoria atomowa

Termochemia

Termochemia

Terminologia

  • Termochemia –
  • Kinetyka chemiczna – badanie szybkości reakcji chemicznych i badanie, w jaki sposób różne warunki doświadczalne mogą wpływać na szybkość reakcji chemicznej i dostarczać informacji o mechanizmie reakcji i stanach przejściowych, a także konstruować modele matematyczne opisujące charakterystykę reakcja chemiczna.
  • Egzotermiczny – proces lub reakcja, w której system oddaje energię do otoczenia w postaci ciepła. Są one oznaczone ujemnym przepływem ciepła.
  • Endotermiczny – proces lub reakcja, w której system pobiera energię z otoczenia w postaci ciepła. Są one oznaczone dodatnim przepływem ciepła.
  • Równanie termochemiczne –
  • Zmiana entalpii – energia wewnętrzna układu plus iloczyn ciśnienia i objętości. Jego zmiana w układzie jest równa ciepłu doprowadzonemu do układu przy stałym ciśnieniu.
  • Entalpia reakcji –
  • Temperatura – obiektywna porównawcza miara ciepła.
  • Kalorymetr – obiekt służący do kalorymetrii, czyli procesu pomiaru ciepła reakcji chemicznych lub zmian fizycznych oraz pojemności cieplnej.
  • Ciepło – forma energii związana z energią kinetyczną atomów lub cząsteczek, która może być przenoszona przez media stałe i płynne poprzez przewodzenie, przez media płynne poprzez konwekcję oraz przez pustą przestrzeń poprzez promieniowanie.
  • Dżul – jednostka energii.
  • Kalorie –
  • Ciepło właściwe –
  • Ciepło właściwe –
  • Ciepło utajone –
  • Ciepło stapiania –
  • Ciepło parowania –
  • Teoria kolizji –
  • Energia aktywacji –
  • Aktywowany kompleks –
  • Szybkość reakcji –
  • Katalizator –

Równania termochemiczne

  • Równania chemiczne, które obejmują ciepło zaangażowane w reakcję, po stronie reagenta lub produktu.
  • Przykłady:
    • H 2 O (L) + 240kJ → H 2 O (g)
    • N 2 + 3H 2 → 2NH 3 + 92kJ
  • Dżul (J) –

Entalpia

Jak obliczyć entalpię N₂+3H₂ ⇌ 2NH₃ ?

Entalpia i równania termochemiczne

Reakcje endotermiczne

Reakcje egzotermiczne

Diagramy energii potencjalnej

Stechiometria termochemiczna

Apteka

Więcej chemików w: Nagroda Nobla w dziedzinie chemii oraz Lista chemików

Literatura chemiczna

Lista czasopism naukowych

Listy

Główne strony: Kategoria:Wykazy związane z chemią i Indeks artykułów chemicznych
Odniesienia do danych pierwiastków chemicznych
Lista związków
Inne

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki