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Química

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Química é a ciência preocupada com a composição, estrutura e propriedades da matéria , assim como das mudanças que se submete durante reacções químicas .
A química é o estudo de interacções de substâncias químicas uns com os outros e energia

A química (do Kēme egípcio (chem), significando "Terra") é a ciência preocupada com a composição, estrutura e propriedades da matéria , assim como das mudanças que se submete durante reacções químicas . Historicamente, a química moderna evoluiu fora da alquimia na sequência da revolução química (1773). Química é uma ciência física relacionada com estudos de vários átomos , moléculas , cristais e de outros agregados da matéria se no isolamento ou na combinação, que incorpora os conceitos de energia e entropia em relação ao espontaneidade processos químicos.

As disciplinas dentro da química são agrupadas tradicional pelo tipo de matéria que está sendo estudada ou pelo tipo do estudo. Estes incluem a química inorgânica , o estudo do inorgânico matéria; química orgânica , o estudo da orgânica matéria; bioquímica , o estudo da substâncias encontradas em organismos biológicos ; físico-química, as energias estudos relacionados de sistemas químicos no macro, escalas moleculares e submolecular; química analítica , a análise das amostras materiais para ganhar uma compreensão de sua composição química e estrutura. Muito mais disciplinas especializadas têm emergido nos últimos anos, por exemplo, neurochemistry o estudo químico do sistema nervoso (veja subdisciplines ).

Visão global

A química é o estudo científico da interação de substâncias químicas que são constituídas dos átomos ou os componentes subatômicas que formam os átomos: prótons , elétrons e nêutrons . ?tomos se combinam para produzir moléculas ou cristais . Química pode ser chamado " a ciência central "porque ele se conecta a outro ciências naturais, tais como astronomia , física , ciência dos materiais , biologia e geologia .

A génese da química pode ser seguida a determinadas práticas, conhecidas como a alquimia , que tinha sido praticada por diversos milênios em várias partes do mundo, particularmente do Oriente Médio.

A estrutura dos objetos que comumente utilizam e as propriedades da matéria nós geralmente interagimos com, somos uma conseqüência das propriedades de substâncias químicas e suas interações. Por exemplo, o aço é mais difícil do que o ferro porque seus átomos são limitados junto em uma mais rígida rede cristalina; madeira queima ou sofre rápida oxidação porque pode reagir espontaneamente com oxigénio numa reacção química acima de uma determinada temperatura ; o açúcar eo sal dissolvem na água porque suas propriedades moleculares / iônicos são tais que a dissolução está preferida sob as condições ambientais.

As transformações que são estudadas na química são um resultado da interação tanto entre diferentes substâncias químicas ou entre matéria e energia . Química tradicional envolve o estudo das interacções entre substâncias em uma química laboratório, utilizando diversas formas de vidros de laboratório.

Laboratório, Instituto de Bioquímica da Universidade de Colónia

Uma reacção química é uma transformação de algumas substâncias em uma ou mais outras substâncias. Pode simbolicamente ser descrita com uma equação química. O número de átomos do lado esquerdo e o direito na equação para uma transformação química é na maioria das vezes igual. A natureza das reacções químicas que uma substância pode se submetem e as mudanças da energia que podem a acompanhar são forçadas por determinadas regras básicas, conhecidas como leis químicas.

De energia e de entropia considerações são, invariavelmente importante em quase todos os estudos químicos. As substâncias químicas são classificadas em termos de sua estrutura, de fase assim como a sua composições químicas. Eles podem ser analisados utilizando as ferramentas de análise química , por exemplo, espectroscopia e cromatografia .

A química é uma parte integrante da ciência tanto no currículo ensino médio, bem como a nível de faculdade cedo. A estes níveis, é chamado frequentemente "a química geral", que é uma introdução a uma grande variedade de conceitos fundamentais que permitem o estudante de adquirir as ferramentas e as habilidades úteis a níveis avançados, em que a química é invariavelmente estudadas em qualquer um dos seus vários sub- disciplinas. Os cientistas, envolvidos em química investigação são conhecidos como químicos. A maioria dos químicos especializar em uma ou mais sub-disciplinas.

História

A génese da química pode ser seguida ao fenômeno extensamente observado de queimação que levou a metalurgia - a arte ea ciência de processar minérios para obter os metais (por exemplo, metalurgia em India antigo). A ganância pelo ouro levou à descoberta do processo para sua purificação, embora, os princípios subjacentes não foram bem compreendidas - ele foi pensado para ser uma transformação um pouco do que a purificação. Muitos eruditos naqueles dias pensaram que razoável para acreditar que existe meios para transformar (base) metais mais baratos em ouro. Isto deu lugar a alquimia, ea busca para o Pedra Filosofal, que foi acreditado para trazer uma tal transformação pelo mero toque.

Alguns consideram muçulmanos medievais para ser os primeiros químicos, que introduziram preciso observação e controlada experimentação no campo, e descobriu numerosas substâncias químicas. Os químicos muçulmanos os mais influentes eram Geber (d. 815), al-Kindi (d. 873), al-Razi (d. 925), e al-Biruni (d. 1048). As obras de Geber tornou-se mais amplamente conhecido na Europa através latino traduções por uma pseudo-Geber no século 14 Espanha , que também escreveu alguns de seus próprios livros sob o pseudônimo de "Geber". A contribuição da Alquimistas indianos e metalúrgicos no desenvolvimento da química também foi bastante significativo.

A emergência da química em Europa era primeiramente devido à incidência periódica do praga e enferruja lá durante a chamada Idade das Trevas. Isso deu origem a uma necessidade de medicamentos. Pensou-se que existe uma medicina universal chamada Elixir da Vida, que pode curar todas as doenças, mas como a pedra do filósofo, nunca foi encontrado.

Para alguns médicos, a alquimia era uma perseguição intelectual, ao longo do tempo, eles tiveram melhor no que faz. Paracelso (1493-1541), por exemplo, rejeitou a teoria 4 elementar e com somente uma compreensão vaga de seus produtos químicos e medicamentos, formada um híbrido da alquimia e ciência em o que era para ser chamado iatrochemistry. Da mesma forma, as influências de filósofos como Sir Francis Bacon (1561-1626) e René Descartes (1596-1650), que exigiram mais rigor na matemática e em remover a polarização das observações científicas, conduziu a uma revolução científica. Na química, isto começou com o Robert Boyle (1627-1691), que veio com uma equação conhecida como a A lei de Boyle sobre as características do estado gasoso. Química na verdade veio de idade quando Antoine Lavoisier (1743-1794), desenvolveu a teoria da Conservação de massa em 1783; e o desenvolvimento do Teoria atômica por John Dalton por volta de 1800. A lei da conservação de massa conduziu à reformulação da química baseada nesta lei e na teoria do oxigênio da combustão, que foi em grande parte baseado no trabalho de Lavoisier. Contribuições fundamentais de Lavoisier para a química eram um resultado de um esforço consciente para caber todas as experiências na estrutura de uma única teoria. Ele estabeleceu o uso consistente do equilíbrio químico, usou o oxigênio para derrubar o teoria do flogisto, e desenvolveu um novo sistema de nomenclatura química e fez a contribuição para o sistema métrico moderno. Lavoisier igualmente trabalhou para traduzir a língua arcaica e técnica da química em algo que poderia ser de fácil compreensão pelas massas pela maior parte iletrados, levando a um aumento do interesse público em química. Todos estes avanços na química conduziram ao que normalmente é chamado de revolução química. As contribuições de Lavoisier conduziram ao que é chamado agora a química moderna - a química que é estudada nas instituições de ensino em todo o mundo. É devido a estas e outras contribuições que Antoine Lavoisier está comemorado frequentemente como o " Pai de Química moderna ". A descoberta posterior do Friedrich Wöhler que muitas substâncias naturais, compostos orgânicos , pode, efectivamente, ser sintetizado de uma química laboratório também ajudou a química moderna a amadurecer desde a sua infância.

O descobertas dos elementos químicos tem uma longa história dos dias da alquimia e que culminou com a criação da tabela periódica dos elementos químicos por Dmitri Mendeleev (1834-1907) e descobertas posteriores de alguns elementos sintéticos.

Etimologia

A palavra química vem do estudo mais adiantado da alquimia, que é basicamente a busca de fazer ouro a partir de materiais de barro. Quanto à origem da palavra "alquimia" a questão é um discutível um; certamente pode ser rastreada até os gregos, e alguns, seguindo E. Wallis Budge, também afirmaram egípcios origens. Alchemy, em geral, deriva da antiga alkemie francês do árabe al-kimia - "a arte de transformação". Os árabes emprestado a palavra "kimia" dos gregos quando conquistaram Alexandria no ano 642 AD. Um contorno experimental é como se segue:

  1. Alquimia egípcia [3.000 BCE - 400 aC], formular "elemento" as primeiras teorias, como a Ogdoad.
  2. Alquimia grega [332 aC - 642 dC], o rei grego Alexandre, o Grande conquista o Egito e funda Alexandria, que tem a maior biblioteca do mundo, onde os eruditos e os homens sábios recolhem para estudar.
  3. Alquimia árabe [642 CE - 1200], os árabes assumir Alexandria; Jabir é o químico principal
  4. Alquimia Europeu [1300 - presente], Pseudo-Geber na química árabe constrói
  5. Química [1661], Boyle escreve seu texto clássico da química O Chymist céptico
  6. Química [1787], Lavoisier escreve seus elementos clássicos da Química
  7. Química [1803], Dalton publicou a sua Teoria Atómica

Assim, um alquimista foi chamado um "químico" no discurso popular, e mais tarde o sufixo "relé" foi adicionado a este para descrever a arte do químico como "química".

Definições

Em retrospecto, a definição da química parece mudar invariàvel por a década, à medida que novas descobertas e teorias adicionar a funcionalidade da ciência. Seguem abaixo algumas das definições padrão usadas por vários químicos notáveis:

  • Alchemy (330) - o estudo da composição das águas, movimento, crescimento, incorporando, desencarnando, seleccionando os espíritos de corpos e ligando os espíritos dentro de corpos ( Zósimo).
  • Chymistry (1661) - o assunto dos princípios materiais de corpos da mistura ( Boyle ).
  • Chymistry (1663) - uma arte científica, pelo qual se aprende a dissolver corpos, e tirar deles as substâncias diferentes em sua composição, e como uni-las outra vez, e exaltá-los a uma maior perfeição ( Glaser).
  • Química (1730) - a arte da mistura de resolução, composto, ou de corpos agregados em seus princípios; e de compor tais órgãos a partir desses princípios ( Stahl).
  • Química (1837) - a ciência estada relacionada com as leis e os efeitos de forças moleculares ( Dumas).
  • Química (1947) - a ciência das substâncias: sua estrutura, suas propriedades, e as reações que os mudam em outras substâncias ( Pauling ).
  • Química (1998) - o estudo da matéria e das mudanças que se submete ( Chang).

Conceitos básicos

Vários conceitos são essenciais para o estudo da química, alguns deles são:

?tomo

Um átomo é a unidade básica de um elemento. Ela é um conjunto de matéria que consiste de um núcleo positivamente carregado (o núcleo atómico ) que contém protões e neutrões , e que mantém um número de electrões para equilibrar a carga positiva no núcleo. O átomo é também a menor entidade que pode ser prevista para reter algumas das propriedades químicas do elemento, tal como eletronegatividade, potencial de ionização, preferiu estados de oxidação (s), número de coordenação, e tipos preferidos de ligações formar (por exemplo, metálico , iônico , covalente).

Elemento

O conceito do elemento químico está relacionada com a da substância química. Um elemento químico é caracterizado por um número particular de protões nos núcleos dos seus átomos. Este número é conhecido como o número atómico do elemento. Por exemplo, todos os átomos com os 6 protão em seus núcleos são átomos do elemento químico carbono , e todos os átomos com 92 prótons em seus núcleos são átomos do elemento urânio . No entanto, vários isótopos de um elemento, que diferem uns dos outros no número de neutrões presentes no núcleo, podem existir.

A apresentação a mais conveniente dos elementos químicos está na tabela periódica dos elementos químicos, que agrupa elementos pelo número atômico. Devido ao seu arranjo engenhoso, grupos, ou colunas, e períodos, ou fileiras, de elementos na tabela uma ou outra parte diversas propriedades químicas, ou segue uma determinada tendência nas características tais como raio atômico, eletronegatividade, etc. Listas dos elementos pelo nome , pelo símbolo, e pelo número atômico também estão disponíveis.

Composto

Um composto é uma substância com uma relação particular de átomos de determinados elementos químicos , que determina a sua composição, e uma determinada organização que determina as propriedades químicas. Por exemplo, a água é um composto que contém hidrogénio e oxigénio , na proporção de dois para um, com o oxigénio entre os átomos de hidrogénio, e um ângulo de 104,5 ° entre eles. Os compostos são formados e interconvertidos por reacções químicas .

Substância

Uma substância química é um tipo da matéria com uma definitiva composição e um conjunto de Propriedades. Rigorosamente falando, uma mistura de compostos, os elementos ou compostos e elementos não é uma substância química, mas que pode ser chamado de um produto químico. A maioria das substâncias que nós encontramos em nossa vida diária são algum tipo de mistura, por exemplo, ar , ligas, biomassa etc.

Nomenclatura das substâncias é uma parte crítica da língua da química. Geralmente, refere-se a um sistema para nomear os compostos químicos . Mais cedo na história de substâncias da química foi dado o nome de seu descobridor, que conduziu frequentemente a algumas confusão e dificuldade. No entanto, hoje o sistema de IUPAC de nomenclatura química permite que os químicos especifiquem pelos compostos específicos nome entre a infinita variedade de possíveis produtos químicos. A nomenclatura padrão de substâncias químicas é definido pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Existem sistemas bem definidos no lugar para nomear a espécie química. Os compostos orgânicos são nomeados de acordo com o sistema de nomenclatura orgânica. Os compostos inorgânicos são nomeados de acordo com o sistema de nomenclatura inorgânico. Além disso, o Chemical Abstracts Service desenvolveu um método para posicionar a substância química. Neste esquema cada substância química é identificável por um número numérico conhecido como Número de registro CAS.

Molécula

A molécula é a menor porção indivisível, ao lado de um átomo, de uma pura substância química que tem seu conjunto único de propriedades químicas, isto é, o seu potencial se submeter a um certo um conjunto de reacções químicas com outras substâncias. As moléculas podem existir como unidades neutras electricamente ao contrário de iões . As moléculas são tipicamente um conjunto de átomos unidos por ligações covalentes, tais que a estrutura é eletricamente ponto morto e todos os elétrons de valência estão emparelhados com outros elétrons nas ligações ou em pares solitários.

Uma estrutura molecular descreve as ligações e as posições relativas dos átomos em uma molécula tal como aquele em Paclitaxel mostrado aqui

Uma das principais características de uma molécula é a sua geometria, muitas vezes chamado de estrutura. Enquanto a estrutura de moléculas atômicas diatomic, triatômicos ou tetra pode ser trivial, (linear, angular piramidal etc.) a estrutura de moléculas poliatómicos, que são constituídas de mais de seis átomos (de vários elementos) pode ser crucial para a sua natureza química.

Toupeira

Uma toupeira é a quantidade de um substância que contém tantas entidades elementares (átomos, moléculas ou íons) porque há átomos em 0,012 quilogramas (ou 12 gramas) de carbono-12, onde os átomos de carbono-12 são soltos, em repouso e em sua estado fundamental. Este número é conhecido como a constante de Avogadro , e é determinada empiricamente. O valor aceito atualmente é 6.02214179 (30) 23 × 10 -1 mol (2007 CODATA). É muito parecido com o termo "um dúzia "na medida em que é um número absoluto (tendo nenhuma unidade) e pode descrever qualquer tipo de objeto elementar, embora o uso da toupeira é geralmente limitada a medição de subatômica, atômica e molecular estruturas.

O número de moles de uma substância em um litro de uma solução é conhecida como o seu molaridade. Molarity é a unidade comum usada para expressar a concentração de uma solução de química física.

?ons e sais

Um ião é uma espécie carregada, um átomo ou uma molécula, que tenha perdido ou ganho de um ou mais electrões. Positivamente carregada cátions (por exemplo, de sódio de cátions Na +) e carga negativa ânions (por exemplo, cloreto de Cl -) pode formar uma estrutura cristalina de neutro sais (por exemplo cloreto de sódio NaCl). Exemplos de íons poliatómicos que não racham acima durante reações da ácido-base são o hidróxido (OH -) e fosfato (PO 4 3-).

Os íons na fase gasosa é muitas vezes conhecido como plasma .

Fase

Em adição às propriedades químicas específicas que distinguem diferentes classificações químicas produtos químicos podem existir em várias fases. Para a maior parte, as classificações químicas são independente destes classificações da fase do volume; no entanto, algumas fases mais exóticas são incompatíveis com determinadas propriedades químicas. Um fase é um um conjunto de estados de um sistema químico que têm propriedades estruturais semelhantes a granel, através de uma gama de condições, tais como a pressão ou temperatura . As propriedades físicas, tais como a densidade e índice de refracção tendem a cair dentro dos valores característicos da fase. A fase de matéria é definida pela transição de fase, que é quando a energia posta em ou tomada fora do sistema entra em rearranjar a estrutura do sistema, em vez de mudar as condições em massa.

Por vezes, a distinção entre as fases pode ser contínua em vez de ter um limite discreto, neste caso, a questão é considerada como sendo num estado supercrítico. Quando três estados se encontram baseado nas condições, que é conhecido como um ponto triplo e uma vez que este é invariável, é uma forma conveniente para definir um conjunto de condições.

Os exemplos os mais familiares das fases são sólidos , líquidos e gases . Muitas substâncias exibem várias fases sólidas. Por exemplo, há três fases de sólido de ferro (alfa, gama, e delta) que variam com base na temperatura e pressão. A diferença principal entre fases contínuas é a estrutura de cristal, ou arranjo, dos átomos. Fases menos familiares incluem plasmas , Bose-Einstein e condensados e o fermiônicas paramagnética e fases ferromagnéticas de magnéticos materiais. Enquanto a maioria das fases familiares tratarem os sistemas tridimensionais, também é possível definir análogos em sistemas bi-dimensionais, que tem recebido atenção para a sua relevância para os sistemas em biologia .

Ligação química

Electron atômica e orbitais moleculares

A ligação química é um conceito para a compreensão de como os átomos se unem em moléculas. Pode ser visualizada como a equilíbrio multipolar entre as cargas positivas nos núcleos e as cargas negativas que oscilam sobre elas. Mais do que simples atração e repulsão, as energias e as distribuições caracterizam a disponibilidade de um elétron para ligar-se a um outro átomo. Estes potenciais criar o interações que detém juntos átomos em moléculas ou cristais . Em muitos compostos simples, Ligação de valência, o modelo Valence Shell Electron Pair Repulsion ( VSEPR), eo conceito de número de oxidação pode ser utilizada para prever a estrutura e composição molecular. Da mesma forma, as teorias de física clássica podem ser usadas para prever muitas estruturas iónicas. Com os compostos mais complicados, tais como complexos de metais, ligação de valência falha e abordagens alternativas, principalmente com base em princípios de química quântica , como a teoria orbital molecular, são necessárias. Veja o diagrama em orbitals eletrônicos.

Reação química

A reacção química é um conceito relacionado com a transformação de um substância química através da sua interacção com o outro, ou como um resultado da sua interacção com alguns forma de energia. Uma reacção química pode ocorrer naturalmente ou levada a cabo num laboratório por químicos em recipientes especialmente concebidas que são frequentemente vidros de laboratório. Isso pode resultar na formação ou a dissociação das moléculas, isto é, moléculas que quebram distante para formar duas ou mais moléculas pequenas, ou rearranjo de átomos de dentro ou através de moléculas. As reações químicas envolvem geralmente o fabrico ou a quebra de ligações químicas . Oxidação, redução, dissociação, ácido-base neutralização e molecular rearranjo são alguns dos tipos vulgarmente usados de reacções químicas.

A reacção química pode ser representado simbolicamente por meio de um equação química. Durante uma reacção química não-nuclear o número e tipo de átomos em ambos os lados da equação são iguais, para uma reacção nuclear isto é válido apenas para as partículas nucleares viz. prótons e nêutrons.

A seqüência de etapas em que a reorganização de ligações químicas pode estar ocorrendo no curso de uma reacção química é chamada seu mecanismo. A reacção química pode ser prevista para ter lugar num certo número de passos, cada um dos quais pode ter uma velocidade diferente. Muitos intermediários de reacção com estabilidade variável podem assim ser previstos durante o decorrer de uma reacção. Mecanismos de reação são propostos para explicar a cinética ea mistura de produtos relativo de uma reação. Muitos químicos físicos especializam em explorar e propor os mecanismos de várias reacções químicas. Diversas regras empíricas, como a Regras de Woodward-Hoffmann vêm frequentemente acessível ao propor um mecanismo para uma reacção química.

Uma definição mais rigorosa é que "uma reacção química é um processo que resulta na interconversão de espécies químicas". De acordo com esta definição, uma reacção química pode ser um reação elementar ou uma reacção por etapas. Uma advertência adicional é feita, na medida em que esta definição inclui os casos em que os interconversão de confórmeros é experimentalmente observável. Tais reacções químicas detectáveis envolvem normalmente grupos de entidades moleculares, como indicado por esta definição, mas é frequentemente conceptual conveniente usar o termo também por alterações envolvendo entidades moleculares individuais (ou seja, 'eventos químicas microscópicas').

Energia

A reacção química é invariavelmente acompanhada por um ou aumentar diminuição da energia das substâncias envolvidas. Alguma energia é transferida entre o ambiente e os reagentes da reacção sob a forma de calor ou luz, assim os produtos de uma reacção pode ter mais ou menos energia do que os reagentes. A reacção é dito ser exotérmica se o estado final é mais baixo na escala da energia do que o estado inicial; no caso de reacções endotérmicas a situação é diferente.

As reacções químicas não são invariavelmente possível a menos que os reagentes superarem uma barreira de energia conhecida como a energia de ativação . A velocidade de uma reacção química (a uma temperatura dada T) está relacionada com a energia de activação E, por fator população de Boltzmann e ^ {- E / kT} - Que é a probabilidade da molécula ter energia maior do que ou igual a E na dada temperatura T. Esta dependência exponencial de uma taxa de reacção de temperatura é conhecido como o Equação de Arrhenius. A energia de activação necessária para uma reacção química pode ser sob a forma de calor, luz, electricidade ou mecânica força sob a forma de ultra-som.

Um conceito relacionado energia livre, que incorpora considerações de entropia também, é um meio muito útil para prever a possibilidade de uma reação e determinar o estado de equilíbrio de uma reacção química, em termodinâmica química. Uma reação é praticável somente se a mudança total na energia livre de Gibbs é negativa, \ Delta G \ le 0 \, ; se for igual a zero a reacção química é dito para ser no equilíbrio .

Há apenas um número limitado de possíveis estados de energia para elétrons, átomos e moléculas. Estes são determinados pelas regras da mecânica quântica , que requerem quantização da energia de um sistema encadernado. Os átomos / moléculas em um estado de energia mais elevado são disse a ser animado. As moléculas / átomos da substância em um estado de energia animado são frequentemente muito mais reativa, que é passível de reações químicas.

A fase de uma substância é invariavelmente determinada pela sua energia e dos seus arredores. Quando as forças intermoleculares de uma substância são tais que a energia do ambiente não é suficiente para superar a eles, que ocorre numa fase mais ordenada como líquido ou sólido, como é o caso com a água (H2O), um líquido a temperatura ambiente porque suas moléculas estão vinculados por ligações de hidrogênio. Enquanto que sulfeto de hidrogênio (H 2 S) é um gás na temperatura ambiente e pressão normal, como suas moléculas estão vinculados por mais fraca interacções dipolo-dipolo.

A transferência de energia a partir de uma substância química a outra depende do tamanho de energia quanta emitida a partir de uma substância. No entanto, a energia térmica é facilmente transferidos a partir de praticamente qualquer substância para outra, principalmente porque os níveis de energia vibracional e rotacional de uma substância estão intimamente colocado. Porque, os níveis de energia eletrônica não estão tão claramente, a radiação eletromagnética ultravioleta não é transferida com igual felicidade, como também é o caso com a energia elétrica.

A existência de níveis de energia característicos para diferentes substâncias químicas é útil para a sua identificação pela análise de linhas espectrais dos diferentes tipos de espectros frequentemente utilizados em química, por exemplo espectroscopia IV, micro-ondas, RMN, ESR etc. Este é usado para identificar a composição de objetos remotos - como estrelas e galáxias distantes - analisando sua radiação (veja espectroscopia ).

Espectro de emissão do ferro

O termo energia química é frequentemente utilizado para indicar o potencial de uma substância química a sofrer uma transformação por meio de uma reacção química ou transformar outras substâncias químicas.

Leis químicas

As reacções químicas são governadas por determinadas leis, que se tornaram conceitos fundamentais em química. Alguns deles são:

  • A lei da conservação de massa, de acordo com a física moderna é realmente a energia que é conservada, e que a energia e massa são relacionados; um conceito que se torna importante, em química nuclear.
  • A lei da conservação de energia conduz aos conceitos importantes do equilíbrio , termodinâmica , e cinética.
  • Lei da composição definida, embora em muitos sistemas (nomeadamente Biomacromolecules e minerais) os rácios tendem a exigir grandes números, e são frequentemente representados como uma fração.
  • Lei das proporções múltiplas
  • Lei de Hess
  • A lei de Beer-Lambert
  • A lei de Fick da difusão
  • Lei de Raoult
  • A lei de Henry
  • A lei de Boyle (1662, relacionando a pressão eo volume)
  • A lei de Charles (1787, relativa volume e temperatura)
  • Gay Lussac-lei de (1809, relacionando a pressão ea temperatura)
  • A lei de Avogadro

Subdisciplinas

Química é normalmente dividido em várias das principais sub-disciplinas. Existem também vários campos principais cruz-disciplinares e mais especializados da química.

  • Química analítica é a análise das amostras materiais para ganhar uma compreensão de sua composição química e estrutura. Química analítica incorpora métodos experimentais padronizados em química. Estes métodos podem ser utilizados em todas as especialidades da química, excluindo química puramente teórico.
  • Química inorgânica é o estudo das propriedades e reacções de compostos inorgânicos. A distinção entre disciplinas orgânicas e inorgânicas não é absoluta e há muita sobreposição, mais importante na sub-disciplina da química organometálica.
  • Química de materiais é a preparação, caracterização, ea compreensão das substâncias com uma função útil. O campo é uma nova amplitude de estudo em programas de pós-graduação, e integra elementos de todas as áreas clássicas da química com um foco em questões fundamentais que são originais aos materiais. Sistemas primários de estudo incluem a química de fases condensadas (sólidos, líquidos, polímeros) e as interfaces entre as diferentes fases.
  • Química nuclear é o estudo de como as partículas subatômicas se reúnem e fazem núcleos. Moderno A transmutação é um grande componente da química nuclear, eo mesa dos nuclides é um resultado importante e ferramenta para este campo.
  • A físico-química é o estudo da base física e fundamental de sistemas e processos químicos. Em particular, a energética ea dinâmica de tais sistemas e processos são do interesse aos químicos físicos. Importantes áreas de estudo incluem termodinâmica química, cinética química, eletroquímica, mecânica estatística , e espectroscopia . Química física tem a grande sobreposição com física molecular . Química física envolve o uso de cálculo em derivar equações. É geralmente associada com a química quântica e química teórica. Físico-química é uma disciplina distinta da física química.

Outros campos incluem Astrochemistry, Química atmosférica, Engenharia Química, Biologia química, Chemo-informática, Eletroquímica, A química ambiental, Fluxo química, Geoquímica, A química verde, História da química, ciência dos materiais , Química matemática, Química medicinal, Biologia Molecular, Nanotecnologia, Enologia, Química organometálica, Petroquímica, Farmacologia , Fotoquímica, Fitoquímica, Polímero química, Química do estado sólido, Sonochemistry, Química supramolecular, Química de superfície, Imunoquímica e Termoquímica.

Indústria química

O indústria química representa uma importante atividade econômica. Os 50 maiores produtores de químicos globais, em 2004, teve vendas de 587 mil milhões de dólares norte-americanos , com uma margem de lucro de 8,1% e despesas de investigação e desenvolvimento de 2,1% de vendas químicas totais.

Sociedades profissionais

  • American Chemical Society
  • Instituto de Química do Canadá
  • Chemical Society of Peru
  • União Internacional de Química Pura e Aplicada
  • Real Instituto de Química australiano
  • Royal Society of Chemistry
  • Sociedade da Indústria Química
  • Associação Mundial de Teórica e Computacional Chemists
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