Das richtige Verständnis einer Reihe von Fragen in verschiedenen Bereichen der Chemie erfordert die Kenntnis der grundlegenden Gesetze und Regeln sowie der allgemeinen Merkmale chemischer Verbindungen, unabhängig von ihrer Art und Klasse. Dieses gesamte Wissensspektrum wird in der allgemeinen Chemie behandelt. Sie bietet eine Art Fundament für die weitere Erforschung der Chemie.
Chemie zu lernen ist in gewisser Weise wie das Erlernen einer Fremdsprache. Es ist ein Prozess mit mehreren Stufen. Es ist schwierig, bestimmte Themen und Gesetze vollständig zu verstehen, wenn man nicht zunächst die elementaren Grundlagen beherrscht. Unter den Kenntnissen der allgemeinen Chemie versteht man die Kenntnisse der Gesetze, Regeln, Grundsätze, Definitionen usw. Darüber hinaus beschäftigt sie sich mit der Vermittlung von Informationen über chemische Verbindungen, ob organischer oder anorganischer Natur. Die allgemeine Chemie befasst sich auch mit Fragen, die sich auf physikalische Umwandlungen beziehen, jedoch im Zusammenhang mit chemischen Phänomenen. In dieser Hinsicht kann man ihr eine gewisse Ähnlichkeit mit der physikalischen Chemie zuschreiben.
Die allgemeine Chemie gibt die Werkzeuge und das Wissen an die Hand, die für die Beherrschung anderer Bereiche der Chemie erforderlich sind, und unter diesen kann man unterscheiden:
Elementarer Kohlenstoff bildet eine breite Palette von chemischen Verbindungen mit spezifischen Eigenschaften. Die Vielfalt dieser Substanzen, die als organische Verbindungen bezeichnet werden, hat zur Herausbildung eines separaten Fachgebiets, der organischen Chemie, geführt. Neben der Untersuchung der Struktur und der Eigenschaften organischer Kohlenstoffverbindungen beschäftigt sie sich auch mit deren Synthese (im Labor- und Industriemaßstab) sowie mit deren praktischer Verwendung.
Die anorganische Chemie befasst sich mit der Untersuchung aller vorkommenden Elemente und ihrer Verbindungen, mit Ausnahme der Kohlenstoffverbindungen, die Kohlenwasserstoffe und ihre Derivate sind. Dieses breite Gebiet der Chemie charakterisiert diese Substanzen, analysiert die Verbindungen, die zwischen ihnen auftreten, und klassifiziert sie. Darüber hinaus tragen die Kenntnisse der anorganischen Chemie dazu bei, Methoden zur Gewinnung anorganischer Verbindungen zu entwickeln.
Sie befasst sich mit der Untersuchung der physikalischen Phänomene, die bei chemischen Reaktionen auftreten. Die physikalische Chemie untersucht und charakterisiert unter anderem Phasenumwandlungen, die Struktur von Molekülen, die für sie geltenden Gesetze, homo- und heterogene Systeme, Aggregate von Systemen (z.B. Gele, Zellen, Organismen) und andere. Sie beschreibt qualitativ und quantitativ die Zusammenhänge, die die Organisation von Atomen und Molekülen in makroskopischen Strukturen bestimmen.
Die Biochemie beschäftigt sich mit der Untersuchung und Erklärung von Prozessen, die in lebenden Organismen ablaufen. Zu ihren Hauptinteressen gehören die Synthese organischer Verbindungen, der Energiestoffwechsel oder die Übertragung genetischer Informationen. Darüber hinaus analysiert sie die Struktur und den Einfluss von solchen Verbindungen wie Proteine, Aminosäure, Lipide oder Zucker auf verschiedene Prozesse.
Sie ist ein extrem schnell wachsendes Gebiet der Chemie. Die analytische Chemie hat die Aufgabe, die Frage zu beantworten, was in einem bestimmten Material in welcher Menge enthalten ist. Im Laufe der Jahre wurde eine Reihe von Techniken und Methoden entwickelt oder verfeinert, die die gewünschten Antworten mit angenommener Präzision liefern können. Aufgrund des breiten Spektrums an Verbindungen, mit denen sich analytische Chemiker befassen, ist sie ein vielseitiges Gebiet der Wissenschaft.
Die Kenntnisse der allgemeinen Chemie bilden eine Art Grundlage für das weitere Studium anderer Zweige der Chemie. Die Beherrschung der elementaren Grundlagen ist unerlässlich, um andere Fragen korrekt behandeln zu können. Die wichtigsten Themen, die in der allgemeinen Chemie behandelt werden, sind:
Die Erforschung des Aufbaus von Atomen, Isotopen und Ionen als den Grundbausteinen der Materie beruht weitgehend auf der Kenntnis der Individuen, aus denen sie zusammengesetzt sind, sowie auf dem Verständnis ihrer Merkmale und Eigenschaften. Es ist wichtig, die Wechselwirkungen und Energien zwischen ihnen zu erkunden.
Das Periodensystem der chemischen Elemente ordnet alle chemischen Elemente in Form einer Tabelle nach ihrer aufsteigenden Ordnungszahl an. Die Ordnung folgt dem Gesetz der Periodizität, das von Dmitri Mendelejew geschaffen wurde. Die chemischen Elemente in den einzelnen Gruppen und Perioden sind nach ihren sich zyklisch wiederholenden Eigenschaften geordnet.
Die Vielfalt der chemischen Elemente, die in der Natur vorkommen, ist enorm. Indem sie sich miteinander verbinden, bilden sie chemische Verbindungen, die die Grundlage der Chemie bilden. Moleküle chemischer Verbindungen werden durch das Entstehen und Aufbrechen chemischer Bindungen gebildet und zerfallen.
Die Elektrochemie vermittelt Erkenntnisse über die elektrischen Effekte, die bei einer chemischen Reaktion entstehen. Sie untersucht auch die elektrischen Eigenschaften von chemischen Verbindungen. Die wichtigsten Aspekte der Elektrochemie sind galvanische Zellen, Potenziale an Phasengrenzen, der Transport elektrischer Ladungen durch Elektrolyte oder die Kinetik von Elektrodenprozessen.
Die Chemie basiert auf chemischen Experimenten, bei denen Messungen vorgenommen und Berechnungen auf der Grundlage der durchgeführten Versuche durchgeführt werden. Um diese Operationen korrekt durchzuführen, ist es wichtig, die richtigen Einheiten zu berücksichtigen. Die Kenntnis von Maßeinheiten und deren Umrechnung untereinander ist in der Chemie unerlässlich.
Die Thermochemie ist ein Zweig der Chemie, der direkt mit der Thermodynamik verbunden ist. Die Thermochemie umfasst die Begriffe Entropie, Enthalpie, die Gibbs-Energie, Standardzustände und Energiediagramme. Sie umfasst auch die Untersuchung von Temperatur, die Kalorimetrie, endotherme und exotherme Reaktionen.
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