Chimie

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Chimie est la branche de science qui se concerne avec la constitution, les propriétés, et la structure de matiere, et comment les substances différentes se réagent. Elle est l'étude des changements que subit la matière pour ou gagner de savoir (« chimie pure »), ou l'appliquer à un but spécifique (« chimie appliquée »). (Wilbraham, pg 9)

Il y a cinq champs traditionnels d'étude en la chimie. Ils incluent la chimie organique, la chimie inorganique, la biochimie, la chimie analytique, et la chimie physique. Il y a nombreux scientifiques créationnistes engagés en chacune des champs différents d'étude. Un des pères fondants de chimie était le créationniste Robert Boyle auquel la chimie moderne doit de la gratitude énormé pour sa travail, ses écritures, et sa recherche. Boyle aimait la véritéde Dieu, qui l'a aidé pour voir les grandes erreurs de la théorie alchimique qui embarrassaient la développement de ce qui c'est maintenant la chimie scientifique.

Disciplines

Chimie organique

Une expérience chimique dans laquelle un processus engagant glycine et azotate se utilise pour produire de poudre ultra-fine de métal-oxyde.

La chimie organique est l'étude des propriétés des composés de carbone qui sont organiques. (Tous les composés organiques contiennent de carbone, mais certaines composés de carbone, y compris dioxyde de carbone, se considèrent inorganiques parce qu'ils ne contiennent rien de liaisons seules entre carbone et hydrogène.) Alors qu'il y a de champs spécifiques d'étude dans lesquelles certains scientifiques choisient à travailler, les bornes entre les cinq champs principaux ne sont pas stables. Plusieures fois, un scientifique entrera une champ d'étude pour résoudre une problème en une autre. Plusieurs chimistes organiques utilisent la chimie analytique pour déterminer la constitution d'une substance chimique organique.

Chimie inorganique

La chimie inorganique place l'emphase sur l'étude de la synthese, la structure, la thermodynamique, la réactivité, la spectroscopie, et les propriétés de liaison des composés. En générale, c'est l'étude des chimiques qui ne contiennent pas de carbone. Les substances chimiques inorganiques se forment dans les choses non-vivantes telles que roches et minéraux.[1]

Ce champ couvre tous les composés chimiques sauf les composés organiques qui contiennent des liaisons C-H. Ceux sont les sujets de la chimie organique. Alors que les deux champs d'étude se supposent être opposite, les études se chevauchent quelquefois.[2]

Les classes de composés inorganiques sont les oxydes, les carbonates, les sulfates et les halides. Ils ont en générale de hauts points de fonte, et ne sont pas de bons conducteurs en la phase solide.

Biochimie

La biochimie est l'étude des substances chimiques des systèmes vivants et leurs interactions. Elle traite la structure et fonction des composantes cellulaires, telles que protéines, hydrates de carbone, lipides, acides nucléiques, et autres biomolécules. La biochimie étude les propriétés chimiques des molécules biologiques importantes, in particulière la chimie des réactions catalysées par les enzymes.

Quelques champs de biochimie incluent le code génétique, la synthèse de protéines, le transport à travers les membranes des cellules, et transduction des signaux. Une grande étude s'est passée au sujet du métabolisme de la cellule et le système endocrin. Ils se sont décrits en grande détaille.[3]

Chimie analytique

Ce bureau travaille intimement avec plusieures chimistes analytiques pour déterminer combien de plomb l'eau contient afin qu'ils peuvent débarrasser l'eau du plomb.

La chimie analytique est le champ d'étude qui gagne principalement le savoir de la constitution des sortes différentes de matière. Différemment des autres champs d'étude tels que la chimie inorganique et organique, la chimie analytique ne se restreint pas à aucun type particulier de composé ou réation chimique. Les propriétés étudis en la chimie analytique incluent les morphologies moléculaires, les distributions d'espèces, et la constitution et l'identité des espèces.

Ce champ de science pose beaucoup de questions, mais l'étude généralement fini après les questions ont leurs réponses. La chimie analytique en générale n'essaie pas de utiliser la chimie our de comprendre sa base, mais elle a eu plusieures groupes de découvertes après que les « questions » ont eu leurs réponses. Une question commune qu'un scientifique en la chimie analytique demanderait serait, « Combien de plomb se trouve dans l'eau de boire? »[4]

Chimie physique

La chimie physique utilise la physique pour étudir les phénomènes macroscopiques, microscopiques, atomiques, subatomiques, et particulates dans les systèmes chimiques. Il utilise traditionnellement les principes, pratiques, et conceptes de thermodynamique, la chimie quantique, mécanique statistique, et cinétique.[5] C'est le champ qui trait le mécanisme, le transfert d'énergie, et le taux de matière comme elle se change.

Par exemple, un chimiste physique peut étudir les facteurs qui affectent les taux de respiration durant l'exercice. C'est le but des chimistes physiques de développer une compréhension aux niveaux moléculaire et atomique de comment les réactions chimiques se passent et les matériaux se comportent. Ce type de savoir est essentiel à tous les champs de chimie. Après se demander comment décrire comme quoi est la chimie physique, Gilbert Newton Lewis, scientifique bien-connu, a dit, « La chimie physique est tout qui s'intéresse! »[6]

Chimie nucléaire

Article principal: Chimie nucléaire

La chimie nucléaire est un sous-champ de chimie qui traite la radioactivité, les processus nucléaires, et les propriétés nucléaires. D'intérêt particulier sont les processus engagés avec la fission et combinaison des atomes pour faire de nouvelles substances et l'énergie.

Lois

Article principal: Loi scientifique
  • Loi d'Avogadro: Volumes égals des gazes à la même température et pression contiennent le même nombre de molécules quel que soit leur nature chimique et leurs attributs physiques.
  • Loi de Boyle (Robert Boyle): En un gaz, le produit de pression et volume reste constant.
  • Loi de Charles: En les gazes, le volume et la température sont directement proportionnels. Ainsi, pour deux cas, V1 / T1 = V2 / T2, où V1 et T1 sont le volume et la température initiaux du gaz, et V2 et T2 sont le volume et la température finaux du gaz.
  • Loi Dulong-Petit: La contenance gramme-atomique de chaleur (chaleur spécifique par poids atomique) d'un élément est constante. Il y a des exceptions de cette loi, et ce n'est pas exacte.
  • Loi de diffusion de Fick: Le taux net de diffusion d'un gaz à travers une membrane fluide est proportionnel à la différence en pression partiale, proportionnel à l'aire de la membrane et inversement proportionnel à l'épaisseur de la membrane.
  • Loi de Fourier: Le flux de chaleur à travers un solide homogéneux est directement proportionnel à l'aire, A, de la section perpendiculaire à la direction de flux de chaleur, et à la différence de température vers le chemin de flux de chaleur.
  • Loi de Graham: Le taux auquel les gazes diffusent est inversement proportionnel au radical carré de leures densités.
  • Loi de Henry: La masse d'un gaz qui se dissoudra en solution est directement proportionnelle à la pression partiale de ce gaz au-dessus de cette solution.
  • Loi d'un gaz idéal: PV = nRT où n = nombre de moles, R = constant universel de gaz = 8,3145 J/mol K; T = température.

Histoire

Avant que l'étude majeure s'est passée en biochimie, il se croyait en générale que la vie ne suivait pas les lois de la science comme les choses non-vivantes les suivaient. Il se croyait que les êtres vivants seulement pouvaient produire les molécules vivantes, mais cette croyance a changé en 1828 lorsqu'un chimiste allemand qui s'appelait Friedrich Wöhler (1810-1882) a publié une communication traitant la synthèse d'urée. Elle a prouvé que les composés organiques pouvaient se créer artificiellement. La synthèse d'urée était très importante pour la biochimie parce qu'elle a montré qu'un composé connu de ne se produire que par des organismes biologiques pouvait se produire dans un laboratoire, sous des conditions contrôlées, de matière qui n'était pas vivante. Il étudiait originellement la chimie organique, mais ses travaux comme pionnier a eu une grande incidence sur l'étude de biochimie.[7]

Robert Boyle était chrétien dévoué qui a contribué beaucoup à l'étude de chimie et se considère par plusieurs être le « père de la chimie moderne ». Durant le temps quand l' alchimie était très populaire il a fait de grandes avances en chimie, et a fait des éloges de Dieu pour chaque découverte qu'il a fait. Quelques de ses contributions majeures étaient:

  1. Il a inventé une pompe à vacuum qu'il a utilisé pour prouver que l'air était important pour transmettre le son.
  2. Il a fait la formulation de sa loi des gazes (qui s'appelle la Loi de Boyle) qui dit que si la température est constante, la préssion est inversement proportionnelle au volume. (Cela veut dire: comme la préssion s'agrande, le volume d'un gaz se réduit et vice-versa.)
  3. Il a changé le moyen par lequel le monde moderne pensait concernant les éléments chimiques (qu'ils ont la plus petite partie d'une substance qui ne peut pas se sépare en des substances plus simples.)
  4. Il a créé la méthode scientifique.
  5. Il a aidé d'autres à comprendre la différence entre les composés et les mélanges.
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Références

  1. Eisenberg, Robert, ed. Inorganic Chemistry Home Page. ACS Publications, American Chemical Society, n.d. Accédé le 20 août 2008.
  2. Chimie inorganique par Wikipédia
  3. Biochimie par Wikipédia
  4. Chimie analytique par Wikipédia
  5. Chimie physique par Wikipédia
  6. « Les chimistes physiques explorent le moyen par lequel les choses fonctionnent. » American Chemical Society, 2008. Accédé le 20 août 2008.
  7. Friedrich Wöhler par Wikipédia


Liens externels

  • Wilbraham, Antony C., Dennis D. Staley, Michael S. Matta, et Edward L. Waterman. Chemistry. Boston: Pearson Prentice Hall, 2008.
  • Boyle, Robert Wolfram Research