Wat is chemie?

Chemie – wat is het?

Elk woordenboek bevat een eenvoudig antwoord op de vraag die in de titel van dit artikel wordt gesteld. Wat is chemie? De definitie is als volgt: het is de wetenschap van de structuur en eigenschappen van verschillende stoffen en de transformatie van de ene stof in de andere. Scheikunde behoort tot de groep van de zogenaamde natuurwetenschappen, waartoe ook biologie, natuurkunde en sterrenkunde behoren. Chemie is verdeeld in twee hoofdgebieden: organische chemie en anorganische chemie . De eerste van deze wetenschappen omvat onderzoek naar verbindingen die koolstof bevatten. Anorganische chemie daarentegen is van toepassing op alle andere verbindingen waarin geen koolstofbindingen voorkomen.

Scheikunde en fysische chemie

Scheikunde is een van de vele wetenschappen die nog volop in ontwikkeling zijn. Rond de eeuwwisseling ontstonden verschillende wetenschapsgebieden, zoals de fysische chemie . Deze wetenschap, ook wel fysicochemie genoemd, combineert kenniselementen over de chemische en fysische eigenschappen van verschillende stoffen. De essentie van fysische chemie is een poging om een chemische reactie te rechtvaardigen met behulp van de theorie van de fysica. Fysische chemie omvat: wetenschappen zoals:

• elektrochemie,
• thermodynamica,
• fotochemie,
• fonochemie,
• straling chemie.

Er zijn ook verschillende andere soorten fysische chemie, bijvoorbeeld magnetochemie. In deze wetenschap staat de analyse van de relatie tussen de magnetische eigenschappen en de chemische structuur van een stof centraal. Fysische chemie omvat ook colloïdchemie, die zich bezighoudt met de studie van colloïdale systemen (niet-homogene suspensies).

Wat is analytische chemie?

Analytische chemie is een voorbeeld van interdisciplinaire chemie, waarbij verschillende kennisgebieden worden gecombineerd. Zoals de naam al doet vermoeden, houdt deze wetenschap zich voornamelijk bezig met de analyse van verschillende stoffen. Onderzoekers die betrokken zijn bij de ontwikkeling van analytische chemie, ontwikkelen voortdurend nieuwe werkwijzen. Het doel van hun werk is om de kenmerken van verschillende chemische verbindingen beter te begrijpen en te verfijnen – zowel bekende als geheel nieuwe.

Chemie: kennis afgeleid van observatie van de natuurlijke wereld

Sinds het begin der tijden hebben mensen de wereld om hen heen en de verschijnselen die daarin plaatsvinden zorgvuldig geobserveerd. De waarnemingen resulteerden in de opkomst van de wetenschappelijke discipline van de chemie. De definitie van deze wetenschap ontstond echter niet meteen. De eerste ontdekkingsreizigers van de wereld van organische en anorganische materie waren onder andere de oude Egyptenaren en Grieken. Zij waren de eersten die kwesties onderzochten die verband hielden met de structuur en eigenschappen van materie: vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Griekse natuurfilosofen concentreerden zich in hun werken voornamelijk op de studie van de bronnen van pre-materie. Al in de 5e eeuw voor Christus creëerde de Ionische filosoof Leucippus het concept van een atoom in relatie tot pre-materie. Zijn onderzoek werd voortgezet door Democritus van Abdera. In de oudheid was scheikunde nauw verwant aan geneeskunde en kosmogonie. Observaties van het menselijk lichaam leidden de eerste onderzoekers tot revolutionaire ontdekkingen met betrekking tot de structuur en eigenschappen van stoffen. De huidige stand van kennis op het gebied van natuurkunde en scheikunde werd verzameld door Aristoteles in de 4e eeuw v.Chr. Deze Griekse filosoof was de voortzetting van het denken van de eerste natuurfilosofen. In de 1e eeuw GT was Plinius de Oudere (een Romeinse schrijver) de eerste die een verzameling van 37 delen samenstelde, genaamd The Natural History. Zijn werk bevat de essentie van oude kennis over fenomenen die voorkomen en stoffen die aanwezig zijn in de natuurlijke wereld. Individuele delen van Plinius behandelen medische, mineralogische en kosmologische kwesties.

Chemie en alchemie

In de volgende eeuwen werd het onderzoek naar materie uitgebreid door onder meer Arabieren – de scheppers van de alchemie. Tot op de dag van vandaag wordt het beschouwd als een van de meest fascinerende wetenschappen die door de mens zijn gecreëerd. Het was een discipline gericht op het zoeken naar pre-materie. Alchemisten (Jabir Ibn Hajian, Rhazes) combineerden elementen van de natuur met elementen van de filosofie om de essentie van alle dingen te vinden. Het primaire doel van hun onderzoek was het vinden van de ‘steen der wijzen’ die van gewoon metaal een edelmetaal zou maken.

De betekenis van het woord ‘chemie’ en de ontwikkeling van de moderne chemie

Zosimos van Panopolis wordt beschouwd als de grondlegger van de term ‘chemie’. Hij was een Griekse alchemist die leefde in de 4e eeuw CE. Hij was de eerste die het woord chymia gebruikte in relatie tot de studie van materie. De echte renaissance en het begin van de moderne chemie liggen in de 17e eeuw en het onderzoek van de Engelse filosoof, scheikundige en natuurkundige Sir Robert Boyle. Hij was de auteur van het werk getiteld ‘The Skeptical Chymist’, waarin hij de veronderstellingen van natuurfilosofen in twijfel trok en zijn eigen, vereenvoudigde definitie van het ‘element’ voorstelde en de methode van kwantitatief onderzoek introduceerde. In de afgelopen halve eeuw hebben veel onderzoekers bijgedragen aan de ontwikkeling van de scheikunde. Dit zijn onder andere:

• Carl Wilhelm Scheele, chemicus en apotheker van Duits-Zweedse afkomst, pionier van verschillende methoden van chemische analyse, die stikstof, melkzuur , ethaandizuur scheidde en chloor verkreeg,
• Antoine Lavoisier, een Franse chemicus, bestudeerde het gedrag van verwarmde stoffen en onderwierp verbrandingsderivaten aan kwantitatieve analyse , en legde de essentie van het verbrandingsproces uit;
• Joseph Priestley, Engelse scheikundige, ontdekker van zuurstof en fotosynthese.

Natuurlijk zou de lijst met namen van wetenschappers en onderzoekers dankzij wie de staat van onze huidige chemische kennis zo indrukwekkend is, veel langer moeten zijn. Vermeldenswaard zijn bijvoorbeeld Alessandro Volta, Dmitri Mendeleev en Maria Skłodowska-Curie.

Chemie – een wetenschap met een breed scala aan praktische toepassingen

Het zou moeilijk zijn om de moderne wereld voor te stellen zonder de prestaties van generaties van duizenden scheikundigen. Niet voor niets wordt gezegd dat chemie geneest, voedt, verdedigt en kleedt . Ontdekkingen op het gebied van de chemie vinden zeer brede praktische toepassingen. Dankzij hen leven we comfortabel. Kennis over de eigenschappen van de stof stelt ons in staat ziektes te bestrijden, kleding, voedsel, schoonmaakmiddelen en vele andere producten te produceren die dagelijks nodig zijn, zoals:

• brandstof,
• meststoffen,
• cosmetica,
• kleurstoffen, enz.

Voorbeelden van het gebruik van chemie in het bedrijfsleven

Samen met de ontwikkeling van ontdekkingen op het gebied van chemie ging de begeleidende ontwikkeling van zaken en vele winstgevende industrieën gepaard, zonder welke de moderne wereldeconomieën niet zouden kunnen functioneren. Chemische kennis wordt veel gebruikt in vele takken van de zware en lichte industrie. Hierdoor ontwikkelen de bouwindustrie, de brandstofindustrie, de elektrotechnische industrie, maar ook de energieopwekkingsindustrie en de medische, farmaceutische en kunststofindustrie zich.

Chemie vandaag: nieuwe ontwikkelingsrichtingen

De eenentwintigste eeuw bewijst dat chemici niet op hun lauweren hebben gerust. Wetenschappers zijn nog steeds op zoek naar antwoorden op verschillende vragen over de eigenschappen van organische en anorganische materie. We ontdekken nieuwe elementen (momenteel de zogenaamde transuraniumelementen) en er wordt onderzoek gedaan naar het gebruik van chemie in de energie-industrie en de productie van hernieuwbare brandstoffen. Kennis over de eigenschappen van elementen legt ook de basis voor veel nieuwe technologieën. Deze technologieën maken recycling mogelijk, de productie van hernieuwbare grondstoffen , voedsel, kleding en het verwijderen van verontreinigende stoffen uit de bodem, de atmosfeer en het water. Referenties: Bronisław Seyda, History of medicine in outline (Dzieje medycyny w zarysie) , Warschau 1977. Halina Lichocka, History of Chemistry (Historia chemii) , beschikbaar op: https://depot.ceon.pl/bitstream/handle/123456789/ 12455/historia%20chemii.pdf?sequence=3&isAllowed=y