Introducere in stiinta chimiei. Definitie si obiectul studiului.

Introducere in stiinta chimiei. Definitie si obiectul studiului.

Definitie. Chimia este stiinta care se ocupa cu descrierea structurii si compozitiei materialelor din univers, de modificarile care pot aparea in structura   si compozitia acestor materiale precum si de relatiile energetice implicate in aceste modificari.

Substantele  chimice sunt constituentii materiali ai fiecarui lucru pe care il vedem, simtim sau utilizam. Ele sunt componente ale celulelor vii si prin urmare ale oricarei fiinte si in aceeasi masura componente ale materialelor care alcatuiesc rocile, lichidele si gazele de pe pamant si din intregul univers. Daca substantele chimice sunt constituentii a tot ce vedem, pipaim sau utilizam inseamna ca avem un numar foarte mare de substante cu proprietati diferite. Cum s-ar putea organiza studiul unui numar asa de mare de substante si proprietati? Practica seculara a cristalizat doua metode:

a)      Identificarea si definirea notiunilor si termenilor de baza;

b)     Simplificarea prin clasificare.

A. Identificarea si definirea notiunilor si termenilor de baza. Observarea atenta a lumii incon­ju­ra­toare pune in evidenta doua entitati: materia si energia. Materia reprezinta tot ce are masa (sau greutate) si ocupa un spatiu. Ea include atat lucruri pe care le putem vedea direct cat si lucruri care nu pot fi observate direct, dar pot fi detectate prin alte mijloace. Energia reprezinta capacitatea de a efectua un lucru mecanic. Ea poate fi definita ca si caldura sau ca ceva ce poate fi convertit in caldura (ex. Energia mecanica, electrica, radianta, nucleara, etc.).

B. Simplificarea prin clasificare. Clasificarea este aranjarea sistematica a notiunilor, fenome­ne­lor sau substantelor in conformitate cu o trasatura comuna. Clasificarea poate avea loc dupa anu­mite criterii. Desi clasificarea nu explica notiunile, fenomenele sau natura substantelor stu­diate, ea simpli­fica procesul de organizare, caracterizare si asimilare a ceea ce este deja cunoscut.

Substanta reprezinta orice tip identificabil de materie. Dupa starea de agregare exista sub­stante solide, lichide sau gazoase. Dupa uniformitatea compozitiei sau a proprietatilor exista substante omogene sau heterogene (ex. granitul si cuartul). Un alt criteriu de clasificare este cel al integritatii chimice al substantelor; dupa acest criteriu exista substante pure sau amestecuri. Substantele pure sunt la randul lor de doua tipuri: elemente si compusi. Amestecurile contin doua sau mai multe substante pure, ele pot fi omogene sau heterogene. Amestecurile sunt de departe cea mai des intal­nita forma de materie. Amestecurile omogene se numesc solutii. Compozitia unei solutii este descri­sa prin substanta dizolvata (numita solvat) si mediul in care aceasta se dizolva numit solvent. Solutii­le pot fi la randul lor gazoase (aerul de exemplu), lichide (tuica de exemplu) sau solide (aliajul de aur argint din inel).

Elemente si clasificarea lor. Elementele sunt acele substante alcatuite din atomi ce ocupa ace­easi casuta in tabelul periodic al elementelor (vezi cap.2.6). Se cunosc pana in prezent cca. 112 ele­mente si probabil vor mai fi descoperite si altele. Ele se gasesc in natura sub forma libera sau combi­nata. Avand in vedere numarul lor relativ mare, elementele se clasifica in familii ce au proprietati asemanatoare. Aranjarea tuturor elementelor in familii a dat nastere tabelului periodic si ca urmare a acestei clasificari, stu­diul elementelor se reduce la problema mai simpla a studiului unui numar relativ restrans de familii.