سُمي علم الكيمياء قديمًا بالخيمياء، ومن قبلها كان يسمى بعلم السموم بسبب التفاعلات الكيميائية التي كان ينتج عنها تحضير مركبات جديدة بألوانٍ وروائح مختلفة، ولمعرفة المزيد من المعلومات عن علم الكيمياء تابعوا قراءة المقال.
معلومات عن علم الكيمياء
تُعرف الكيمياء بأنها العلم الذي يدرس تركيب المادة وبنيتها وخصائصها وتفاعلاتها، وغالبًا ما يشار إليه بالعلم المركزي لأنه يربط بين العلوم الطبيعية الأخرى مثل الفيزياء والأحياء وعلوم البيئة، وتسعى الكيمياء إلى فهم الطبيعة الأساسية للمواد والتغيرات التي تخضع لها.
ويمتد تاريخ الكيمياء إلى آلاف السنين، حيث تعود جذوره إلى الحضارات القديمة مثل بلاد ما بين النهرين ومصر والهند والصين، إذ أنتجت هذه الثقافات أشكالاً مختلفة من مجالات الكيمياء وتطبيقاتها مثل علم المعادن وصناعة الفخار وطب الأعشاب وغيرها.
كما كان للمسلمون دورٌ كبير في تطور الكيمياء في العصر الذهبي، إذ قدم علماء مثل جابر بن حيان مساهمات كبيرة في الكيمياء والصيدلة والمعرفة الكيميائية العامة، حيث أجروا التجارب، وطوروا أجهزة المختبرات، ووثقوا نتائجهم في النصوص الكيميائية، ولم يمر الكثير من الوقت حتى تبلورت الثورة العلمية التي صاحبت مجموعة من النظريات والأسماء العلمية الكيميائية المرموقة مثل: روبرت بويل، أنطوان لافوازييه، وجوزيف بريستلي.
يدخل علم الكيمياء في العديد من مجالات الحياة المختلفة، فما الكون إلا مجموعة من العناصر والجزيئات الكيميائية
معلومات عن أهمية الكيمياء
يدخل علم الكيمياء في العديد من مجالات الحياة المختلفة، فما الكون إلا مجموعة من العناصر والجزيئات الكيميائية، وفيما يلي نتناول أهمية الكيمياء:
- الرعاية الصحية والطب: الكيمياء علم أساسي لتطوير المستحضرات الصيدلانية وأدوات التشخيص وعلاجات الأمراض. فهو بوابةٌ لاكتشاف الأدوية وتركيبها وصياغتها، فضلاً عن أهمية دراسة العمليات الكيميائية الحيوية في الجسم، حيث يساهم الكيميائيون في تقدم مختلف مجالات الطب مثل أنظمة توصيل الأدوية، والطب الشخصي، وتقنيات التصوير الطبي.
- الغذاء والزراعة: تُعد الكيمياء ضروريةً لضمان سلامة الأغذية وجودتها وصحة استخدامها، إذ تُستعمل التقنيات الكيميائية في تجهيز الأغذية وحفظها وتعبئتها لإطالة مدة الصلاحية والحفاظ على نضارتها، كما يقوم الكيميائيون بتطوير الأسمدة والمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب لتحسين إنتاجية المحاصيل والإنتاجية الزراعية، بالإضافة إلى قيامهم بدراسة التركيب الكيميائي للأطعمة والمشروبات لتعزيز النكهة والملمس والقيمة الغذائية.
- العلوم البيئية: تلعب الكيمياء دورًا رئيسيًا في فهم ومعالجة القضايا البيئية مثل التلوث وتغير المناخ والاستدامة، وذلك عبر تحليل جودة الهواء والماء ومراقبة الملوثات وتطوير تقنيات المعالجة اللازمة. كما يعمل الكيميائيون على اكتشاف المزيد عن مصادر الطاقة المتجددة، ومبادئ الكيمياء الخضراء، واستراتيجيات إدارة النفايات للتخفيف من الأثر البيئي وتعزيز الإشراف البيئي.
يشار إلى الكيمياء بالعلم المركزي لأنه يربط بين العلوم الطبيعية الأخرى مثل الفيزياء والأحياء وعلوم البيئة - إنتاج الطاقة وتخزينها: تساهم الكيمياء في تطوير مصادر الطاقة، بما في ذلك الوقود الأحفوري، وتقنيات الطاقة المتجددة، وأنظمة تخزين الطاقة، وتشارك في تركيب إضافات الوقود والمحفزات والمواد اللازمة للخلايا الشمسية والبطاريات وخلايا الوقود، ويبحث الكيميائيون عن الوقود البديل لإنتاج الهيدروجين، واحتجاز الكربون وتخزينه لمواجهة تحديات الطاقة وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة.
- علوم وهندسة: تسهم الكيمياء في تصميم وتوليف مواد جديدة ذات خصائص مرغوبة لمختلف التطبيقات، حيث تُستخدم في تطوير البوليمرات والسيراميك والمواد المركبة والمواد النانوية لاستخدامها لاحقاً في التصنيع والبناء والنقل وتطوير الإلكترونيات، ويدرس الكيميائيون خصائص المواد، والعلاقات بين البُنيّة والملكية، وتقنيات التصنيع لتحسين الأداء والمتانة.
- المنتجات الاستهلاكية والعناية الشخصية: تشارك الكيمياء في صياغة وإنتاج مجموعة واسعة من المنتجات الاستهلاكية، بما في ذلك مستحضرات التجميل ومواد التنظيف والمنظفات وأدوات النظافة الشخصية، وذلك من خلال إنشاء العطور والأصباغ والمواد الخافضة للتوتر السطحي والمستحلبات، من أجل تعزيز أداء المنتج والسمات الحسية له، ويقوم الكيميائيون أيضاً بتطوير بدائل صديقة للبيئة وقابلة للتحلل للمواد الكيميائية التقليدية لتقليل التأثير البيئي الضار.
- علوم الطب الشرعي والعدالة الجنائية: تلعب الكيمياء دورًا حيويًا في علم تحليل الطب الشرعي والتحقيق في مسرح الجريمة وتسهيل إجراءات العدالة الجنائية، عبر تحليل الأدلة مثل الحمض النووي وبصمات الأصابع والألياف والأدوية لتوفير الدعم العلمي للتحقيقات القانونية وقضايا المحكمة، ويستخدم الكيميائيون في ذلك تقنيات تحليلية مثل التحليل اللوني، والتحليل الطيفي، وقياس الطيف الكتلي لتحديد وقياس المواد في عينات الطب الشرعي.
اقرأ/ي أيضًا:
معلومات عن فروع الكيمياء
ينقسم علم الكيمياء إلى فروعٍ عدة أصبحت الآن بمثابة أعمدة هذا العلم وركائزه الثابتة، ولكلٍ منها منهاج تحليلي ومسار مهني مختلف، وفيما يلي نتناول فروع الكيمياء:
-
الكيمياء العضوية
الكيمياء العضوية هي دراسة بنية وخصائص وتركيب وتفاعلات المركبات المحتوية على الكربون، إذ إن هذه المركبات متوفرة بكثرة في الكائنات الحية وتلعب دوراً هاماً في العمليات البيولوجية.
كما تشمل الكيمياء العضوية مجموعة واسعة من الجزيئات، بما في ذلك الهيدروكربونات والكحوليات والأحماض والإسترات والكربوهيدرات والبروتينات والأحماض النووية، وتبحث في المبادئ التي تحكم سلوك الجزيئات العضوية وتطبيقاتها في مجالات مثل الأدوية والكيماويات الزراعية والبوليمرات وعلوم المواد.
-
الكيمياء غير العضوية
الكيمياء غير العضوية هي دراسة خصائص وبنية وسلوك المركبات غير العضوية، التي لا تحتوي على روابط الكربون والهيدروجين (CH)، ويُِركز هذا الفرع من الكيمياء على عناصر أخرى غير الكربون ومركباتها، بما في ذلك المعادن والأملاح.
وتبحث الكيمياء غير العضوية في موضوعات متصلة مثل علم البلورات، وكيمياء التنسيق، وكيمياء الحالة الصلبة، والكيمياء الحيوية غير العضوية، ولها تطبيقات في مجالات كثيرة مثل علوم المواد، والحفز الكيميائي، والعلوم البيئية، والكيمياء الصناعية، والكيمياء النووية.
-
الكيمياء التحليلية
تهتم الكيمياء التحليلية بفرع التحليل النوعي والكمي للمواد لتحديد تركيبها وبنيتها وخصائصها، ويشمل ذلك تطوير وتطبيق تقنيات وأساليب تحليلية جديدة لاكتشاف وتحديد وقياس الأنواع الكيميائية في عينات مختلفة.
كما وتشمل الكيمياء التحليلية تقنيات مثل التحليل الطيفي، والكروماتوغرافيا، والكيمياء الكهربائية، وقياس الطيف الكتلي، والفحص المجهري، ولها تطبيقات في مجالات متعددة مثل المراقبة البيئية والتحليل الصيدلاني وعلوم الطب الشرعي ومراقبة الجودة.
-
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الفيزيائية هي فرع الكيمياء الذي يطبق مبادئ الفيزياء والرياضيات لدراسة الخواص الفيزيائية وسلوك المادة، وكذلك المبادئ الأساسية للتفاعلات الكيميائية، كما يدرس موضوعات مثل الديناميكا الحرارية، والحركية، وكيمياء الكم، والتحليل الطيفي، والميكانيكا الإحصائية.
وتسعى الكيمياء الفيزيائية إلى فهم المبادئ الأساسية التي تحكم العمليات الكيميائية والعلاقات بين التركيب الجزيئي والخصائص للمواد، ولها تطبيقات في مجالات عدة مثل الهندسة الكيميائية، وعلوم المواد، وكيمياء الغلاف الجوي، والكيمياء النظرية.
-
الكيمياء الحيوية
الكيمياء البيولوجية، والمعروفة أيضاً باسم الكيمياء الحيوية، هي دراسة العمليات الكيميائية والمواد التي تحدث في الكائنات الحية، ومن خلالها يمكن استكشاف بُنية ووظيفة وتفاعلات الجزيئات الحيوية مثل البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون.
وتدرس الكيمياء البيولوجية المسارات البيوكيميائية، وحركية الإنزيمات، والتعبير الجيني، والإشارات الجزيئية، وتلعب دوراً هاماً في فهم النظم البيولوجية والأمراض وآليات الدواء وتطوير العلاجات.
-
كيمياء التفاعلات
تشير كيمياء التفاعلات إلى دراسة التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك آلياتها وحركيتها والديناميكا الحرارية ونتائجها، وتتضمن فهم كيفية تفاعل المواد المتفاعلة لتكوين المنتجات، والعوامل التي تؤثر على معدلات التفاعل والتوازن، وتغيرات الطاقة المرتبطة بالتفاعلات.
وتشمل كيمياء التفاعلات أنواعاً مختلفة مثل تفاعلات الحمض القاعدي، وتفاعلات الأكسدة والاختزال، وتفاعلات الاستبدال، وتفاعلات الإضافة، وتفاعلات الإزالة، ولها تطبيقات في مجالات مختلفة مثل التخليق العضوي، والحفز الكيميائي، وعلوم المواد، والكيمياء البيئية.
يُعرف علم الكيمياء بالعلم المتخصص في دراسة تراكيب المواد وبُنيتها، وله أهمية كبيرة في حياتنا في مجالاتٍ متعددة كالطب، والزراعة، والصحة، والعلوم البيئية، وإنتاج الطاقة، وتطبيقات الهندسة، وللكيمياء فروع أساسية ست هي؛ الكيمياء العضوية، والكيمياء غير العضوية، والكيمياء الحيوية، والكيمياء الفيزيائية، والكيمياء التحليلية، وكيمياء التفاعلات.
