Хімія

Хі́мія або хе́міяГлосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0 — 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.

Походження назви Поширеною є думка, що назва «хімія» пішла від . 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 написанняΣαραντόπουλος Π. Παιχνίδια, ιστορικές πληροφορίες και αναλογίες στη διδακτική της χημείας, με έμφαση στις αναλογίες με εντόνο κοινωνικό περιεχόμενο: επίπτωσεις στη διδακτική πράξη, στη στάση των μαθητών και στη μάθηση (Using chemical games, historical information and analogies with a strong social content in chemistry teaching: effects on learning and on the attitude of students): PhD thesis / Παναγιώτης Σαραντόπουλος. — University of Ioannina, Greece, 1997. Вакуленко М. О. Українська термінологія: комплексний лінгвістичний аналіз: [монографія] / М. О. Вакуленко. — Івано-Франківськ: Фоліант, 2015. — 361 с., іл. {https://drive.google.com/file/d/0Bw44-ZBHniK_Q3luUEprNXhHcWc/view?usp=sharing}.

Розділи хімії Загальна 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 вуглецю. 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. 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 (нижче 70 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.

Основні поняття

Атом

Атом — базове поняття хімії, це найменша частинка хімічного елемента, яка зберігає всі його хімічні властивості. Атом складається з щільного ядра з позитивно заряджених протонів та електрично нейтральних нейтронів, яке оточене набагато більшою хмарою негативно заряджених електронів. Коли число протонів відповідає числу електронів, атом електрично нейтральний; в іншому випадку це є іон, з певним зарядом. Атоми класифікують відповідно до числа протонів та нейтронів: число протонів визначає хімічний елемент, а число нейтронів визначає нуклід елемента.

Хімічний елемент

Див. також Періодична система елементів

Хімічний елемент — тип (вид, сорт) атомів з однаковим зарядом атомних ядер (тобто однаковою кількістю протонів в ядрі атому) і певною сукупністю властивостей, але маса ядра атому хімічного елемента може бути різною, в залежності від кількості нейтронів в ньому. Сукупність атомів елемента з однаковою масою називається нуклідом, а ізотопами називаються атоми одного елемента з різними масами. Атоми цього хімічного елемента відрізняються від атомів інших елементів величиною заряду ядра атома, кількістю та характером розміщення електронів навколо ядра, розмірами і хімічними властивостями. У нейтрального атома число електронів на електронних оболонках дорівнює заряду ядра.

Хімічна речовина

Речовина́ — вид матерії, яка на відміну від поля, характеризується масою та складається з елементарних частинок (електронів, протонів, нейтронів, мезонів тощо). Характерною властивістю таких частинок є відмінні від нуля баріонний заряд або лептонний заряд. Терміном хімічна речовина позначають головним чином матерію речовину організовану в атоми, молекули тощо. Вся різноманітність фізичних та хімічних властивостей речовин зумовлюється взаємодією між електронами та атомними ядрами, а також між атомами, молекулами, йонами. Хімічні речовини, що складаються з атомів одного виду, є простими, з атомів різних видів — складними. Складні хімічні речовини розділяються на органічні і неорганічні.

Проста речовина

Прості речовини — речовини молекули яких складаються з атомів одного і того самого хімічного елемента. Наприклад, до простих речовин належать водень, азот, хлор та інші, бо молекули водню H2 складаються тільки з атомів водню, молекули азоту N2 — тільки з атомів азоту, молекули хлору Cl2 — тільки з атомів хлору. Молекули деяких простих речовин складаються тільки з одного атома. Наприклад, молекули гелію і аргону складаються з одного атома гелію — He та аргону — Ar. Молекули всіх інших інертних газів теж складаються з одного атома.

Складна речовина

Хімічна сполука є речовиною, молекули якої складаються з атомів двох або більше хімічних елементів сполучених між собою тим чи іншим типом хімічного зв'язку, на відміну від простих речовин. Зазвичай це молекула, яка може визначатися певною хімічною формулою. Складних речовин незрівнянно більше, ніж простих. Якщо простих речовин тепер відомо понад 400, то складних речовин в неорганічній хімії — понад 50 тис., а в органічній хімії — близько 3 млн.

Молекула

Моле́кула (новолат. molecula, зменшувально від  — маса) — здатна до самостійного існування найменша частинка простої або складної речовини, що має її основні хімічні властивості, які визначаються її складом та будовою. Молекула складається з атомів, а якщо точніше, то з атомних ядер, оточених певним числом внутрішніх електронів, та зовнішніх валентних електронів, які утворюють хімічні зв'язки. Внутрішні електрони атомів, зазвичай, не беруть участі в утворенні хімічних зв'язків. Склад та будова молекул речовини не залежать від способу її отримання. У випадку одноатомних молекул (наприклад, інертних газів) поняття молекули й атома збігаються.

Хімічний зв'язок

Хімічний зв'язок — це взаємодія між атомами, яка утримує їх у молекулі чи твердому тілі. Хімічний зв'язок є результатом складної взаємодії електронів та ядер атомів і описуються квантовою механікою.

Кількість речовини