ماهي الكيمياء

الكيمياء هو العلم الذي يدرس المادة وخصائصها وكيف ولماذا تجمع المواد أو تُفصل لتشكل مادة أخرى وكيف تتفاعل مع الطاقة, يعتقد كثير من الناس أن الكيمييائيين يرتدون معطفًا أبيض ويقومون باختبار وخلط سوائل غريبة في المختبر، ولكن في الحقيقة كلنا كيميائيون, فهم مفاهيم الكيمياء الأساسية هو جزء مهم لكل مهنة تقريبا.

كل شئ في الوجود يتكون من مادة، حتى أجسامنا, الكيمياء متواجدة في كل شي نقوم به، مثل الزراعة وطهي الطعام وتنظيف منازلنا وأجسادنا وحتى إطلاق صاروخ للفضاء, الكيمياء هي واحدة من العلوم الفيزيائية التي تساعدنا على وصف وشرح عالمنا.

أقسام الكيمياء

تنقسم الكيمياء إلى 5 أقسام رئيسية، كل واحد منها لديه مجالات دراسة عديدة.

  1. الكيمياء التحليلية: تستخدم الملاحظة النوعية والكمية لتحديد وقياس الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد.
  2. الكيمياء الفيزيائية: يجمع هذا القسم بين الكيمياء والفيزياء, يدرس الكيميائيون الفيزيائيون كيف تتفاعل المادة والطاقة, تُعتبر كل من الديناميكا الحرارية وميكانيكا الكم فرعينهامَّين في الكيمياء الفيزيائية.
  3. الكيمياء العضوية: يهتم هذا القسم بدراسة المركبات التي تحتوي على عنصر الكربون, إذ لدى الكربون العديد من الخصائص الفريدة التي تسمح له بتشكيل روابط كيميائية معقدة وجزيئات كبيرة جدا, تعرف الكيمياء العضوية بأنها (كيمياء الحياة) لأن كل الجزيئات التي تشكل الأنسجة الحية لديها كربون كجزء من تكوينها.
  4. الكيمياء الغير عضوية: تدرس المواد التي لايكون الكربون جزءً من تكوينها مثل المعادن والغازات.
  5. الكيمياء الحيوية: هي دراسة للعمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية.

مجالات الدراسة

توجد مجالات عديدة ومتنوعة للدراسة ضمن هذه الأقسام ،وكثير منها له تأثير مباشر على حياتنا اليومية, يسعى الكيميائيون لتحسين الكثير من الأشياء، مثل الطعام الذي نأكله والملابس التي نرتديها والمواد التي تستخدم لبناء منازلنا, تساعد الكيمياء على حماية بيئتنا والبحث عن مصادر جديدة للطاقة.

  • كيمياء الطعام: علم الأغذية يتعامل مع المكونات الأساسية للغذاء، وهي الكربوهيدرات والدهون والبروتينات. الكربوهيدرات هي السكريات والنشا، وهي الوقود الكيميائي للخلايا لكي تعمل بكفاءة. وتعتبر الدهون مع الزيوت أجزاء رئيسية في تكوين أغشية الخلايا وتعملان على تزييت الأجهزة داخل أجسادنا. البروتينات هي جزيئات معقدة تتألف من 100 إلى 500 أو أكثر من الأحماض الأمينية تكون مرتبطة بشكل سلاسل معا ومطوية على هيئة ثلاثية الأبعاد تكون مناسبة لهيئة ووظيفة كل خلية.
  • الكيمياء البيئية: يدرس الكيميائيون كيفية تفاعل المواد الكيميائية مع البيئة الطبيعية. الكيمياء البيئية هي دراسة متعددة التخصصات تنطوي على كل من الكيمياء التحليلية وفهم العلوم البيئية. يحاول الكيمائيون في هذا المجال أن يفهموا المواد الكيميائية والتفاعلات الكيميائية الموجودة في العمليات الطبيعية في الماء والهواء والتربة.
  • الكيمياء الزراعية: ترتبط الكيمياء الزراعية بالمواد والتفاعلات الكيميائية المرتبطة بإنتاج المحاصيل والماشية وحمايتها وإستخدامها. وهو مجال متعدد الاختصاصات يتداخل مع العديد من العلوم الأخرى. يقوم الكيميائيون في هذا المجال، بتطوير الأسمدة والمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب اللازمة لإنتاج المحاصيل بشكل وافر وأكثر كفاءة.
  • الهندسة الكيميائية: يقوم المهندسون الكيميائيون بالبحث وتطوير مواد جديدة أو العمليات التي تنطوي على التفاعلات الكيميائية. تجمع الهندسة الكيميائية مفاهيم الكيمياء والهندسة والإقتصاد لحل المشاكل التكنولوجية. تقوم وظيفة المهندس الكيميائي على التطبيقات الصناعية وتطوير منتج جديد.
  • كيمياء الأرض: يجمع علم كيمياء الأرض مابين الكيمياء وعلوم الأرض( الجيولوجيا) لدراسة التكوين والتفاعلات بين المواد الموجودة في الأرض.غالبا، ينفق الكيميائيون في هذا المجال الكثير من الوقت بالقيام بدراسات ميدانية أكثر من العلوم الكيميائية الأخرى. قد يعمل الكيميائيون في صناعة النفط والغاز للمساعدة في إيجاد مصادر إحتياطيات جديدة للطاقة. وقد يعملون أيضا على خطوط الانابيب ومنصات النفط لمنع التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تتسبب في إنفجارات أو تسريب.
  • كيمياء الطب الشرعي: يقوم الكيميائيون في هذا المجال بالتقاط وتحليل الأدلة المادية التي خلفت في مسرح الجريمة للمساعدة في تحديد هويات الأشخاص المعنيين وكذلك للإجابة على الأسئلة الحيوية الأخرى التي تتعلق بكيفية وقوع الجريمة. يستخدم الكيميائيون في الطب الشرعي مجموعة واسعة من أساليب التحليل، مثل التحليل اللوني والتحليل الطيفي.

الترجمة: خالد أولادثاني
تدقيق: بدر الفراك
المصدر