Предмет і задачі хімії. Загальна хімія. Органічна хімія

Хімія - це сучасна і потрібна наука, яка вкрай важлива для промисловості. Її основним завданням є отримання нових речовин із заданими параметрами, які будуть використовуватися в різних сферах життя.

Предмет хімії

Хімія - це наука, яка вивчає перетворення речовин. Але варто зауважити, що тільки ті перетворення, які супроводжуються зміною складу речовини. Наприклад, горіння паперу або корозія металів. Тому предметом вивчення в хімії, насамперед, є речовина і його здатність перетворюватися.


Речовина - це матерія, яка складається з частинок, що мають власну масу. Ця матерія існує в певному просторі за рахунок сил притягання і відштовхування. Частки - це атоми, а завдяки силам притягання і відштовхування між ними утворюються хімічні зв'язки. При хімічному перетворенні речовин одні зв'язки розриваються з утворенням нових. Саме те, при яких умовах змінюються ці зв'язки і як, і є предмет і завдання хімії.

Хімічні зв'язки

В залежності від типу з'єднуються атомів існує кілька видів хімічних зв'язків. Якщо з'єднується два однакових атома неметали, то утворюється ковалентний неполярний зв'язок. В цьому випадку виходить загальна пара електронів, яка знаходиться посередині між двома атомами. Якщо ж атоми неметалів різні, то пара електронів буде зміщена до того, що володіє більшою электроотрицательностью. І такий зв'язок називається ковалентним полярної. У випадку сполуки металів завжди утворюється металічний зв'язок, незалежно від того, які атоми з'єднуються. Металева зв'язок відрізняється від інших тим, що електрони в ній знаходяться всередині решітки і вільно рухаються між атомами.


При з'єднанні атомів металів і неметалів утворюється іонний зв'язок, вона є одним з окремих випадків ковалентного полярного зв'язку, тільки в цьому випадку загальна пара електронів практично повністю зміщена до атома неметали. В залежності від типу речовини, хімія поділяється на два великих розділи - органічну і неорганічну. Але є закони, яким підкоряються всі види хімічної науки. Вони об'єднані в окремий розділ - загальну хімію. У неї входять основоположні теорії, поняття і законів даної науки. Досліджувані нею будова і властивості речовин визначають предмет і задачі хімії.

Шкільний курс

Загальна хімія створена для того, щоб розробити і узагальнити всі існуючі поняття та закони з метою їх подальшого застосування. Бо без знання певних законів, яким піддаються всі речовини та їх перетворення, неможливі подальші дослідження. Наприклад, довгий час у вчених не виходило встановити будову найпростішого атома і з-за цього були незрозумілі багато властивості речовин. Було запропоновано безліч різних теорій, якісь з них були близькі до істини, які з точки зору сучасного хіміка здаються маячнею. Але ці дослідження були шляхом до створення теорії Нільса Бора, яка використовується для опису атома і на даний момент. Можливо, і вона не зовсім точна, але на сьогоднішній день є найдосконалішою. Предмет і задачі хімії як раз у вивченні подібних теорій, які лягли в основу науки.
Саме розробка і удосконалення наявних законів - це завдання даного розділу науки. Загальний курс хімії пояснює людям процеси, що проходять усередині речовин. Предмет, завдання і методи хімії - це вивчення хімічних законів, що існують у природі, адже часто речовини взаємодіють незалежно від людини та її діяльності.

Органіка

Предмет і завдання органічної хімії в чому перетинаються з іншими розділами науки. Об'єктом її вивчення є речовини, утворені за допомогою хімічних зв'язків різних атомів з вуглецем. Тому, предмет вивчення в цьому випадку - це властивості і перетворення органічних речовин. Найчастіше вони складаються з комбінацій вуглецю, водню, кисню, азоту і фосфору. Інші елементи можуть змінюватися, але вуглець в їх складі буде завжди. Завдання органічної хімії полягають у розробці нових речовин із заданими властивостями. Наприклад, отримання надміцного пластику або каталізатора, здатного перетворити тверду нафту в рідку. Також завданням є пошук можливості максимально раціонально використовувати кожен процес, що супроводжується зміною складу речовин. Наприклад, знайти застосування відходів при нафтопереробці. При крекінгу нафти утворюється багато побічних продуктів, і далеко не всі з них зараз використовується. Більша частина продуктів цієї реакції надходить в атмосферу, забруднюючи її. Тому на даний момент вченими розробляються способи збору цих продуктів і використання їх для синтезу нових речовин. Предмет і завдання органічної хімії частково перетинаються з іншими розділами хімії.

Неорганічна хімія

Є самостійним розділом цієї науки. Предметом її вивчення є всі з'єднання, які не відносяться до органічних. Їх дуже багато і природа їх різна. Тому у неорганічної хімії багато напрямків вивчення. Але головний предмет її вивчення - це перетворення неорганічних речовин, а завдання багато в чому збігаються з напрямками органічної хімії. Це створення речовин із заданими властивостями, наприклад, це може бути сплав з особливими характеристиками. Це вкрай важливо для військової промисловості та інших галузей виробництва. Наприклад, необхідний сплав легкий, але при цьому вкрай міцний, витримує сильні перевантаження. Його використовують для обшивки літаків і космічних кораблів.
Крім того, завданнями неорганічної хімії є створення нешкідливих технологій та способів отримання надчистих речовин.

Предмет і задачі хімії

Є завдання, над якими працюють всі хіміки, незалежно від їх спеціалізації:

Це пошук можливості скоротити шкідливі відходи при виробництві, і з цим цілком успішно справляються завдяки відкриттю нових методик.

Сюди також можна віднести і раціональне використання всіх продуктів синтезу.

Також одне із завдань - це відкриття нових способів, які дозволять отримувати максимально чисті речовини.

Наступна задача економічна, вона полягає в пошуку найменш енерго - і ресурсозатратных способів отримання шуканих сполук. Це робиться тому, що запаси планети обмежені і використовувати їх треба максимально розумно.

На даний момент усі галузі хімічної науки працюють над досягненням цих цілей, і є певні результати. Але не можна зупинятися на досягнутому, тільки в постійному вдосконаленні наука розвивається.