توجد عدة أسباب تفسر انتشار الفروع المتعددة لعلم الكيمياء، حيث إن هناك العديد من المجالات العلمية التي تهتم بدراسة الظواهر الطبيعية والمكونات المختلفة للبيئة، ومن أبرز هذه العلوم هو علم الكيمياء. يُعد هذا العلم حجر الزاوية للكثير من التطبيقات الحيوية في حياتنا، وفي هذا المقال، سنستعرض معاً طبيعة علم الكيمياء وفروعه العديدة.
تعريف علم الكيمياء
- يُعرف علم الكيمياء بأنه العلم الذي يدرس المواد والتركيبات الكيميائية عبر التحليل العميق لخصائص هذه المواد وبنيتها، فهو يتناول التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين العناصر.
- الكيمياء تقوم بتحويل المواد من شكل إلى آخر، وتدرس أيضاً وحدات البناء الأساسية فيها المعروفة بالذرات، إلى جانب تفاعلات هذه الذرات مع بعضها، سواء بالانفصال أو الربط، مما يؤدي إلى تكوين الجزيئات.
- هذا العلم يُساهم في فهم التغيرات في الطاقة عند حدوث التفاعلات الكيميائية.
- الكيمياء تركز أيضاً على دراسة خصائص المواد الكيميائية وسلوكياتها، وتعتبر فرعاً رئيسياً يُدخَل في العديد من العلوم الأخرى مثل الطب والهندسة الكيميائية والأحياء والجيولوجيا والصيدلة.
شاهد أيضاً:
أهمية علم الكيمياء في حياة الإنسان
تتعدد الفوائد المرتبطة بدراسة علم الكيمياء، ومنها:
- يساعد علم الكيمياء في تحليل المواد ومعرفة العناصر المكونة لها.
- تُستخدم فروع الكيمياء في مجالات متنوعة مثل الزراعة والطب والصناعة.
- يفتح علم الكيمياء آفاقاً واسعة من الفرص الوظيفية للشباب في مجالات متعددة مثل الطب الشرعي والطب النووي وعلم السموم.
- يُساهم في تقديم حلول فعالة لمشكلات المجتمع، مثل تطوير أدوية جديدة أو تحليل أسباب تلوث المياه.
- يساعد أيضاً في مواجهة المشاكل البيئية من خلال تحديد المواد الضارة بالبيئة.
- يدخل علم الكيمياء في صناعة الأغذية والعقاقير والفيتامينات المستخدمة من قبل الإنسان.
أسباب تواجد فروع متعددة في علم الكيمياء
- تنجم تنوع فروع علم الكيمياء عن شمولية هذا العلم وارتباطه بالعديد من المجالات، مما أدى إلى ضرورة تقسيمه إلى تخصصات منفصلة تتطلب دراسة معمقة.
فروع علم الكيمياء
تنقسم فروع علم الكيمياء إلى أقسام أساسية وفرعية.
الأقسام الأساسية
تتضمن الكيمياء خمسة أقسام أساسية كما يلي:
الكيمياء العضوية:
- يهتم هذا القسم بدراسة التركيبات المتعلقة بالكربون، وهو عنصر أساسي في تكوين الخلايا الحية.
الكيمياء غير العضوية:
- يدرس هذا القسم المركبات غير العضوية، بما في ذلك المركبات التي لا تحتوي على روابط C-H.
الكيمياء الفيزيائية:
- يجمع هذا القسم بين الكيمياء والفيزياء، ويُعنى بدراسة الديناميكا الحرارية.
الكيمياء الحيوية:
- يتعامل مع التفاعلات الكيميائية داخل الكائنات الحية، مثل تفاعلات الدهون والكربوهيدرات والبروتينات.
الكيمياء التحليلية:
- يهتم بقياس خصائص المواد الكيميائية، بالإضافة إلى التحليل الكمي والنوعي لهذه المواد.
شاهد أيضاً:
الأقسام الفرعية
تحتوي الكيمياء على العديد من الأقسام الفرعية، ومنها:
- الكيمياء الزراعية.
- الكيمياء الفلكية.
- كيمياء التنسيق.
- كيمياء الطب الشرعي.
- الجيوكيمياء.
- الكيمياء الطبية.
- الكيمياء الفلزية.
- كيمياء النبات.
- البتروكيماويات.
- الكيمياء النووية.
- الكيمياء الإشعاعية.
- كيمياء البوليمرات.
- كيمياء الحالة الصلبة.
- الكيمياء المجسمة.
- التحليل الطيفي.
- الكيمياء السطحية.
- الكيمياء الحرارية.
- الكيمياء الكمية.
استخدامات علم الكيمياء في الحياة
يعكس علم الكيمياء تطبيقاته الواسعة في مجموعة من المجالات، ومنها:
المجال البيئي
- يُعتبر علم الكيمياء المفتاح لفهم المواد الكيميائية الملوثة للبيئة ويساهم في تطوير طرق صديقة للبيئة.
- كما يساعد في تحديد الإجراءات اللازمة لإنتاج مواد كيميائية غير ضارة.
مجال الطبخ
- يساعد علم الكيمياء في تقديم تفسيرات علمية للتغيرات في المكونات الغذائية.
- يشرح العمليات مثل تعفن الطعام ويعمل على تطوير طرق التخزين المناسبة.
مجال الطب
- يعد علم الكيمياء أساسياً في صناعة الأدوية، بما له من تأثير على تطوير الفيتامينات والمكملات الغذائية.
- يساعد في إيجاد علاجات جديدة للأمراض.
مجال التنظيف
- تشمل الكيمياء تصنيع مواد التنظيف والمطهرات.
- تدخل في إنتاج المواد المستخدمة في نظافة الملابس والأسطح المختلفة.
قد يهمك:
مراحل علم الكيمياء
مرت الكيمياء بعدة مراحل تاريخية، على النحو التالي:
- مرحلة علم الصنعة التي استخدمت فيها الكيمياء لإعادة استخدام المعادن.
- مرحلة كيمياء الطب التي ساهمت في الانتقال من الصناعة إلى صناعة الأدوية.
- مرحلة الفلوجستون التي بدأت في منتصف القرن السابع عشر.
