Хі́мія або хе́мія[1][2][3][4] — одна з наук про природу, яка вивчає склад та структуру речовин, їх перетворення, перебіг процесів, що супроводжуються хімічними реакціями, про зв'язок властивостей речовин з їх хімічною будовою.
Завданням хімії є: дослідження властивостей елементів і хімічних сполук, вивчення залежності властивостей речовин від їхнього складу й будови, вивчення умов перетворення одних речовин в інші, поширення хімічних речовин у природі, технологій їхнього одержання, механізмів взаємодії хімічних сполук, а також практичне використання хімічних реакцій.
Походження назви
Поширеною є думка, що назва «хімія» пішла від араб.کيمياء. У свою чергу припускають, що це арабське слово пішло від єгипетськогоChemi чи Kimi (стародавня назва Єгипту), що означало «чорний» та згодом було запозичене греками. Згодом, коли Єгипет було захоплено арабами, останні запозичили це слово.
Згідно з міркуваннями грецьких фахівців, слово хімія походить від χύμα і χυμεύειν. Запис Χυμεία вперше з'являється у творі З. Панополітського «Eπι της δυνάμεως και της συστάσεως των υδάτων». У грецькій бібліографії термін хімія та його похідні писали з υ [y] до 1828 р., а зараз роблять спроби відновити правильне історичне написання[5][6].
Трансфазна хімія — вивчає реакції в гетерогенних системах (тверда-рідка чи рідка-рідка), які відбуваються з участю невеликої кількості агента, що переносить реактанти з однієї фази через поверхню поділу в іншу, де йде реакція.
Хемометрика — розділ аналітичної хімії, що отримує хімічні дані з допомогою математичних методів обробки даних.
Фізична хімія — вивчає хімічні явища та процеси на основі загальних принципів фізики з використанням фізичних експериментальних методів.
Електрохімія — вивчає властивості систем, що містять іонні провідники, та перетворення речовин на межі поділу фаз за участю заряджених часток.
Магнетоелектрохімія — розділ електрохімії, де вивчаються явища та процеси, що відбуваються під впливом магнітного поля.
Механохімія — вивчає хімічні та фізико-хімічні перетворення при механічній дії на речовину.
Біологічна хімія (біохімія) — фундаментальна біомедична наука та навчальна дисципліна, що вивчає хімічний склад живих організмів та хімічні перетворення, яким підлягають молекули, що входять до їхнього складу.
Біоорганічна хімія — наука, що вивчає хімічну структуру і властивості органічних сполук вуглецю, які входять до складу живих організмів і є основою будови і функції живих клітин. Розглядає закономірності будови і реакцій основних класів вуглецевих сполук у зв'язку з їхніми біологічними функціями та впливом на процеси, що відбуваються в біологічних системах.
Фармацевтична хімія — наука, що вивчає способи добування та розробки, будову та фізико-хімічні властивостілікарських засобів; взаємозв'язок між їхньою хімічною будовою та дією на організм; методи контролю якості та зміни, які відбуваються за збереження ліків та застосування їх у медицині.
Клінічна біохімія — це клініко-діагностична наука, в задачі якої входять розробка і використання стандартних методів діагностики, контролю над перебігом захворювання з позиції біохімії.
Токсикологічна хімія — наука, що вивчає методи виділення токсикологічних речовин з різноманітних об'єктів, а також методи виявлення та кількісного визначення цих речовин.
Нейрохімія — біомедична та біологічна дисципліна, що фокусується на біоорганічній, фармацевтичній, клінічній й токсикологічній хіміях нервової системи: нейромедіатори, нейромодулятори, рецептори, ферменти, розробка ліків.
Теоретична хімія — розділ хімії, що використовує методи фізики для передбачення хімічних явищ.
Квантова хімія — галузь науки, яка використовує засади квантової механіки для чисельних розрахунків структур та властивостей хімічних молекул.
Комп'ютерна хімія
Математична хімія — галузь науки, яка використовує математичне моделювання до хімічних явищ.
Спектрохімія — область хімії, в якій вивчається взаємодія електромагнітного випромінення з речовиною, коли ця взаємодія не викликає хімічних змін речовини.
Кріохімія — розділ хімії, де вивчаються закономірності перебігу хімічних реакцій при низьких (70—223 К) та наднизьких (нижче70 К) температурах.
Геохімія — вивчає хімічний склад Землі і закони поширення, поєднання і руху атомів хімічних елементів та їхніх стабільних ізотопів у різних оболонках земної кулі.
Супрамолекулярна хімія — міждисциплінарна галузь хімії, що зосереджується на вивчені хімічних систем, що складаються з певної визначеної кількості молекулярних блоків чи компонентів.
Нанохімія — розділ хімії, де об'єктами вивчення є тіла, розмір яких лежить у діапазоні 1-100 нм., де фізичні і хімічні властивості тіл суттєво залежать від розміру, досліджує склад і структуру нанотіл.
Комбінаторна хімія — галузь хімічної науки, мета якої полягає у швидкому синтезі або комп'ютерній генерації різних, проте структурно споріднених, біологічно активних сполук або матеріалів та високопродуктивному біологічному скринінгу одержаних речовин.
Фемтохімія — розділ хімії, який вивчає хімічні процеси у часовому діапазоні 10−15—10−12секунди.
Атом — базове поняття хімії, це найменша частинка хімічного елемента, яка зберігає всі його хімічні властивості. Атом складається з щільного ядра з позитивно заряджених протонів та електрично нейтральних нейтронів, яке оточене набагато більшою хмарою негативно зарядженихелектронів. Коли число протонів відповідає числу електронів, атом електрично нейтральний; в іншому випадку це є іон, з певним зарядом. Атоми класифікують відповідно до числа протонів та нейтронів: число протонів визначає хімічний елемент, а число нейтронів визначає нуклід елемента.
Хімічний елемент — тип (вид, сорт) атомів з однаковим зарядом атомних ядер (тобто однаковою кількістю протонів в ядрі атому) і певною сукупністю властивостей, але маса ядра атому хімічного елемента може бути різною, в залежності від кількості нейтронів в ньому. Сукупність атомів елемента з однаковою масою називається нуклідом, а ізотопами називаються атоми одного елемента з різними масами. Атоми даного хімічного елемента відрізняються від атомів інших елементів величиною зарядуядра атома, кількістю та характером розміщення електронів навколо ядра, розмірами і хімічними властивостями. У нейтрального атома число електронів на електронних оболонках дорівнює заряду ядра.
Хімічна речовина
Вода — одна з найбільш розповсюджених на Землі речовин
Прості речовини — речовини молекули яких складаються з атомів одного і того самого хімічного елемента. Наприклад, до простих речовин належать водень, азот, хлор та інші, бо молекули водню H2 складаються тільки з атомів водню (гідрогену), молекули азоту N2 — тільки з атомів азоту (нітрогену), молекули хлору Cl2 — тільки з атомів хлору. Молекули деяких простих речовин складаються тільки з одного атома. Наприклад, молекули гелію і аргону складаються з одного атома гелію — He та аргону — Ar. Молекули всіх інших інертних газів теж складаються з одного атома.
Моле́кула (новолат. molecula, зменшувально від лат.moles — маса) — здатна до самостійного існування найменша частинка простої або складної речовини, що має її основні хімічні властивості, які визначаються її складом та будовою. Молекула складається з атомів, а якщо точніше, то з атомних ядер, оточених певним числом внутрішніх електронів, та зовнішніх валентних електронів, які утворюють хімічні зв'язки. Внутрішні електрони атомів, зазвичай, не беруть участі в утворенні хімічних зв'язків. Склад та будова молекул речовини не залежать від способу її отримання. У випадку одноатомних молекул (наприклад, інертних газів) поняття молекули й атома збігаються.
Кількість речови́ни — фізична величина, що характеризує кількість однотипних структурних одиниць (часток). Під структурними одиницями розуміються будь-які частки, з яких складається речовина (атоми, молекули, іони, електрони або будь-які інші частки). В міжнародній системі одиниць SI кількість речовини поряд з масою (яка теж фактично корелює з кількістю частинок) належить до основних одиниць окремого типу[8]. Таким чином, кількість речовини в системі SI не може бути виражена через інші базові одиниці. Одиниця кількості речовини називається моль. Моль дорівнює кількості речовини системи, яка містить стільки ж частинок, скільки міститься атомів у 0,012 кгвуглецю-12.
Хімічні властивості — властивості речовин, що стосуються хімічних процесів, тобто це такі властивості, які проявляються в ході хімічної реакції. До хімічних властивостей відноситься здатність реагувати з іншими речовинами, а також схильність до розкладу. Хімічні властивості речовини залежать не лише від кількісного та якісного складу, тобто з яких і скількох атомівхімічних елементів вона складається, але й від хімічної структури молекул речовини (структура ізомерія) та від просторової конфігурації молекул (конформація та стереоізомерія).
Хімічна реакція, або хімічне перетворення — це перетворення речовин, при якому молекули одних речовин руйнуються і на їхньому місці утворюються молекули інших речовин з іншим атомним складом. Хімічні реакції можна зображувати хімічними рівняннями. Реакції супроводжуються розривом старих та утворенням нових хімічних зв'язків.
Хімічна рівновага — це термодинамічна рівновага у відкритих системах, коли кількість молів кожного з компонентів, що складають систему, залишається незмінною. Такої рівноваги системи набуває, коли швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції.
Зелена хімія — це філософія хімічних досліджень та інженерії, що закликає до створення продуктів та процесів, які дозволять мінімізувати використання та виробництво шкідливих речовин, які забруднюють навколишнє середовище. Метою зеленої хімії є зменшення забруднення та його запобігання вже на початку планування хімічних технологій тощо. Важливими принципами зеленої хімії є принцип економії атомів та проведення хімічних реакцій у воді для зменшення використання органічних розчинників.
Практичне застосування хімічних знань відоме в Україні здавна, воно було пов'язане з виготовленням і використанням металів, їхніх сплавів, емалей, пороху тощо. Значну роль у розвитку хімічних наук за нових часів в Україні мали наукові товариства природознавців, які існували в Харкові, Києві та Одесі. Математично-природописно-лікарська секція НТШ у Львові з 1897 видавала збірки, в яких були статті з хімії та української хімічної термінології.
По революції рівень і розвиток хімічних наук був не однаковий. Більшість наукових праць велася далі в університетах та політехнічних інститутах, хоч пізніше роль основних дослідів з хімії перебрали новозасновані інститути АН УРСР, які нині й репрезентують найвищий рівень хімічної науки в Україні. Вони диспонують більшими засобами для наукової праці і співпрацюють з університетами, політехнічними інститутами та іншими дослідними осередками, подекуди координуючи їхню працю у визначених завданнях.
↑Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
↑chemistry // Англійсько-українсько-англійський словник наукової мови (фізика та споріднені науки). Частина І англійсько-українська / уклад. О. Кочерга, Є. Мейнарович. — 2010.
↑хемія // Англійсько-українсько-англійський словник наукової мови (фізика та споріднені науки). Частина ІІ українсько-англійська / уклад. О. Кочерга, Є. Мейнарович. — 2010.
↑хемія // Українсько-англійський словник з радіоелектроніки / Богдан Рицар, Леонід Сніцарук, Роман Мисак. — 2015.
↑Σαραντόπουλος Π. Παιχνίδια, ιστορικές πληροφορίες και αναλογίες στη διδακτική της χημείας, με έμφαση στις αναλογίες με εντόνο κοινωνικό περιεχόμενο: επίπτωσεις στη διδακτική πράξη, στη στάση των μαθητών και στη μάθηση (Using chemical games, historical information and analogies with a strong social content in chemistry teaching: effects on learning and on the attitude of students): PhD thesis / Παναγιώτης Σαραντόπουλος. — University of Ioannina, Greece, 1997.
↑Вакуленко М. О. Українська термінологія: комплексний лінгвістичний аналіз: [монографія] / М. О. Вакуленко. — Івано-Франківськ: Фоліант, 2015. — 361 с., іл. {https://drive.google.com/file/d/0Bw44-ZBHniK_Q3luUEprNXhHcWc/view?usp=sharing}
↑Рішенням XIV Генеральної конференції з мір і вагів (1971 р.) одиниця кількості речовини «моль» була затверджена як сьома основна одиниця Міжнародної системи.
Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
Турченко Я. Основные пути развития общей неорганической и физической химии на Украине. К. 1957.
Розвиток науки в Українській РСР за 40 pp. K. 1957.
Вакуленко М. О. Українська термінологія: комплексний лінгвістичний аналіз: [монографія] / М. О. Вакуленко. — Івано-Франківськ: Фоліант, 2015. — 361 с., іл.
Опейда Й. О. Математичне та комп'ютерне моделювання в хімії: підручник / Й. О. Опейда. — Вінниця: ДонНУ, 2015. — 388 с.
