Хімія як наука та її розділи

Хімія ТА ЇЇ РОЗДІЛИБрунько Ярослав

Хі́мія або хе́мія — одна з наук про природу, яка вивчає склад та структуру речовин, їх перетворення, перебіг процесів, що супроводжуються хімічними реакціями, про зв'язок властивостей речовин з їх хімічною будовою. Завданням хімії є: дослідження властивостей елементів і хімічних сполук, вивчення залежності властивостей речовин від їхнього складу й будови, вивчення умов перетворення одних речовин в інші, поширення хімічних речовин у природі, технологій їхнього одержання, механізмів взаємодії хімічних сполук, а також практичне використання хімічних реакцій. Поширеною є думка, що назва «хімія» пішла від араб. کيمياء. Своєю чергою припускають, що це арабське слово пішло від єгипетського Chemi чи Kimi (стародавня назва Єгипту), що означало «чорний» та згодом було запозичене греками. Згодом, коли Єгипет було захоплено арабами, останні запозичили це слово. Згідно з міркуваннями грецьких фахівців, слово хімія походить від χύμα і χυμεύειν. Запис Χυμεία вперше з'являється у творі З. Панополітського «Eπι της δυνάμεως και της συστάσεως των υδάτων». У грецькій бібліографії термін хімія та його похідні писали з υ [y] до 1828 р., а зараз роблять спроби відновити правильне історичне написання.

Розділи хіміїЗагальна хімія — вивчає теоретичні основи системи знань про речовину і хімічні перетворення. Неорганічна хімія — вивчає речовини неорганічної природи і властивості хімічних елементів. Органічна хімія — вивчає речовини органічної природи — сполуки Карбону. Аналітична хімія — вивчає принципи і методи визначення хімічного складу речовини. Трансфазна хімія — вивчає реакції в гетерогенних системах (тверда-рідка чи рідка-рідка), які відбуваються з участю невеликої кількості агента, що переносить реактанти з однієї фази через поверхню поділу в іншу, де йде реакція. Хемометрика — розділ аналітичної хімії, що отримує хімічні дані з допомогою математичних методів обробки даних. Фізична хімія — вивчає хімічні явища та процеси на основі загальних принципів фізики з використанням фізичних експериментальних методів. Електрохімія — вивчає властивості систем, що містять іонні провідники, та перетворення речовин на межі поділу фаз за участю заряджених часток. Магнетоелектрохімія — розділ електрохімії, де вивчаються явища та процеси, що відбуваються під впливом магнітного поля. Радіохімія — вивчає хімічні та фізико-хімічні властивості радіоактивних елементів і речовин. Колоїдна хімія — вивчає дисперсні системи та поверхневі явища на межі поділу фаз. Механохімія — вивчає хімічні та фізико-хімічні перетворення при механічній дії на речовину.

Неорганічна хімія

Біологічна хімія (біохімія) — фундаментальна біомедична наука та навчальна дисципліна, що вивчає хімічний склад живих організмів та хімічні перетворення, яким підлягають молекули, що входять до їхнього складу. Біоорганічна хімія — наука, що вивчає хімічну структуру і властивості органічних сполук вуглецю, які входять до складу живих організмів і є основою будови і функції живих клітин. Розглядає закономірності будови і реакцій основних класів вуглецевих сполук у зв'язку з їхніми біологічними функціями та впливом на процеси, що відбуваються в біологічних системах. Фармацевтична хімія — наука, що вивчає способи добування та розробки, будову та фізико-хімічні властивості лікарських засобів; взаємозв'язок між їхньою хімічною будовою та дією на організм; методи контролю якості та зміни, які відбуваються за збереження ліків та застосування їх у медицині. Клінічна біохімія — це клініко-діагностична наука, в задачі якої входять розробка і використання стандартних методів діагностики, контролю над перебігом захворювання з позиції біохімії. Токсикологічна хімія — наука, що вивчає методи виділення токсикологічних речовин з різноманітних об'єктів, а також методи виявлення та кількісного визначення цих речовин. Нейрохімія — біомедична та біологічна дисципліна, що фокусується на біоорганічній, фармацевтичній, клінічній й токсикологічній хіміях нервової системи: нейромедіатори, нейромодулятори, рецептори, ферменти, розробка ліків. Теоретична хімія — розділ хімії, що використовує методи фізики для передбачення хімічних явищ. Квантова хімія — галузь науки, яка використовує засади квантової механіки для чисельних розрахунків структур та властивостей хімічних молекул. Комп'ютерна хімія. Математична хімія — галузь науки, яка використовує математичне моделювання до хімічних явищ. Обчислювальна хімія — галузь науки, яка використовує принципи інформатики для розв'язку хімічних задач. Хемоінформатика — галузь науки, яка має на меті застосування комп'ютера та інформатики для вирішення проблем хімії. Молекулярна динаміка — комп'ютерне моделювання руху атомів і молекул у газах, рідинах та твердих тілах. Молекулярна механіка — галузь науки, яка використовує класичну механіку для моделювання молекулярних систем.

Спектрохімія — галузь хімії, в якій вивчається взаємодія електромагнітного випромінення з речовиною, коли ця взаємодія не викликає хімічних змін речовини. Кріохімія — розділ хімії, де вивчаються закономірності перебігу хімічних реакцій при низьких (70—223 К) та наднизьких (нижче70 К) температурах. Геохімія — вивчає хімічний склад Землі і закони поширення, поєднання і руху атомів хімічних елементів та їхніх стабільних ізотопів у різних оболонках земної кулі. Топохімія — вивчає будову поверхні кристалічних речовин на атомно-молекулярному рівні, реакції на поверхні кристалів, процеси асоціації та дисоціації молекул. Супрамолекулярна хімія — міждисциплінарна галузь хімії, що зосереджується на вивчені хімічних систем, що складаються з певної визначеної кількості молекулярних блоків чи компонентів. Нанохімія — розділ хімії, де об'єктами вивчення є тіла, розмір яких лежить у діапазоні 1-100 нм., де фізичні і хімічні властивості тіл суттєво залежать від розміру, досліджує склад і структуру нанотіл. Комбінаторна хімія — галузь хімічної науки, мета якої полягає у швидкому синтезі або комп'ютерній генерації різних, проте структурно споріднених, біологічно активних сполук або матеріалів та високопродуктивному біологічному скринінгу одержаних речовин. Фемтохімія — розділ хімії, який вивчає хімічні процеси у часовому діапазоні 10−15—10−12 секунди. Теорія вибухових речовин — розділ хімії, який вивчає хімічні процеси під час вибуху ВР. Агрохімія — галузь науки, яка вивчає біохімічні процеси та колообіг речовин у системі ґрунт — рослина — добрива. Екологічна хімія — наука про хімічні процеси та взаємодії в довкіллі (екосфері). Медична хімія. Структурна хімія. Термоелектрохімія. Ядерна хімія. Хімія харчових продуктів — вивчає хімічні процеси та взаємодії всіх біологічних та небіологічних компонентів харчових продуктів.

Агрохі́мія (агрономічна хімія) — наука, завданням якої є вивчення колообігу речовин у землеробстві і виявлення таких заходів впливу на хімічні й біологічні процеси, що відбуваються в ґрунті та рослині, які сприяють підвищенню врожайності сільськогосподарських культур і поліпшенню якості сільськогосподарської продукції.

НАНОХІМІЯ

Структурна хімія — розділ хімії, що вивчає зв'язок різних фізичних та фізико-хімічних властивостей різних речовин з їх хімічною будовою та реакційною здатністю. Структурна хімія розглядає геометричну будову молекул. Вивчає довжини хімічних зв'язків, валентні кути, координаційні числа, конформації та конфігурації молекул; ефекти їхнього взаємного впливу, ароматичність.

Спектрохімія (англ. spectrochemistry) — область хімії, в якій вивчається взаємодія електромагнітного випромінення з речовиною, коли ця взаємодія не викликає хімічних змін речовини.