Чтобы понять суть той или иной науки, необходимо в первую очередь получать от познания удовольствие, открывая для себя что-то новое. В данном случае это химия. Поверьте, она может дать изучающему ее подлинное наслаждение. И это не просто аккумуляция знаний с сухим остатком фактов. За химическими превращениями очень интересно наблюдать, а наглядные примеры в лаборатории способны пробудить в ученике ярчайший интерес! Потому что химия – это основа основ всех веществ, тех, из которых создан мир, нас окружающий. Добро пожаловать в этот интересный мир!
Что изучает химия
Давайте разберемся, в чем же предмет изучения. Говоря по-простому, химия – это наука о веществе (а оно, как мы знаем, занимает объем и имеет определенную массу). Так вот, данная наука исследует строение и свойства веществ и все происходящие с ними изменения. Любое из них либо является чистым, или может состоять из смеси элементов. А превращение одного в другое называется химической реакцией. Образуется новое вещество – и это сродни волшебству! Не зря в давние времена к алхимикам относились как к волшебникам, полагая, что они могут получать золото из других металлов.
Общая классификация
Химия – это могучее дерево, обладающее мощными ветвями – разделами данной науки. Они довольно сильно отличаются по своим задачам и методам, однако связаны между собой прочно. Разделы химии:
- Аналитическая. Рассказывает о том, сколько и каких веществ содержится в определенной смеси. Делает анализ (количественный и качественный), используя широкий инструментарий.
- Биохимия. Ее предмет изучения – химические реакции, происходящие в организмах. Обмен веществ и пищеварение, дыхание и размножение – все это является прерогативой данной науки. Исследования ведутся учеными на микроскопическом или молекулярном уровне.
- Неорганическая. Ее связывают с исследованиями в области неорганики (к примеру, солей). Анализируются структуры, свойства данных соединений, их отдельных компонентов. Здесь также изучаются все элементы таблицы Менделеева (исключая углерод, который «достался» органической химии).
- Органическая. Это химия, изучающая соединения углерода. Ученым известно великое множество (миллионы!) подобных соединений, но каждый год открывают и создают все новые и новые. Они находят применение в нефтехимии, производстве полимеров, фармацевтике.
- Физическая. Здесь предмет изучения – закономерности реакций в отношении физических явлений. Данная отрасль занимается физическими свойствами и поведением веществ, разрабатывает модели и теории действий.
Биотехнология
Достаточно новая отрасль, сопутствующая химии и биологии. Предмет изучения – модификация или создание генетического материала (либо организмов) в определенных научных целях. Новейшие технологии и исследования в данной сфере применяются при клонировании, при получении новых сельхозкультур, вырабатывании устойчивости к болезням и негативной наследственности у живых организмов.
Древняя история
Значение слова «химия» для человеческой цивилизации можно усвоить, проследив этапы развития данной науки. Еще с незапамятных времен люди, иногда сами того не осознавая, использовали химические процессы для получения металлов из руды, для покраски тканей и выделки кож. Таким образом, на заре культурной жизни и развития цивилизованного мира зарождалось химическое учение.
Средневековье и Возрождение
А уже в новой эре появляется алхимия. Ее основной задачей становится обретение так называемого «философского камня», а попутной – превращение металлов в золото. Кстати, многие историки считают, что именно алхимия дала огромный толчок к развитию химической науки.
В эпоху Возрождения подобные исследования стали использоваться для практических задач (в металлургии, производстве керамики и красок, стеклоделии); возникает специализированное направление алхимии – медицинское.
17-19-й века
Во II половине 17-го столетия Р. Бойль впервые дал научное определение понятию «химический элемент».
Во II половине 18-го уже подходит к завершению превращение химии в науку. К этому времени сформулированы законы сохранения массы в химических реакциях.
В 19-м веке Джон Дальтон закладывает основу химической атомистики, а Амедео Авогадро вводит термин «молекула». Атомно-молекулярная химия утверждается в 60-х 19-го столетия. А. М. Бутлеров создает теорию построения химических соединений. Д. И. Менделеев открывает периодический закон и таблицу.
Терминология
Их много утвердилось в течение всего времени развития химии. Далее представлены только основные из них.
Вещество – это вид материи, обладающий определенными химическими, а также физическими свойствами. Это совокупность атомов и молекул, которая находится в агрегатном состоянии. Все физические тела состоят из веществ.
Атом — химически неделимая, мельчайшая частица веществ. Он включает в свой состав ядро и электронную оболочку.
А что можно сказать про химические элементы? Каждый из них имеет свое название, свой порядковый номер, расположение в таблице Менделеева. На сегодня известно 118 элементов в естественной среде (крайний Uuo — унуноктий). Элементы обозначены символами, которые представляют 1 или 2 буквы латинского названия (к примеру, водород - H, латинское наименование Hydrogenium).