Вся химия: ВСЯХИМИЯ.РФ Оптовые продажи бытовой химии, косметики, средств для ухода за телом, лицом и волосами, а также гигиенической продукции. Минимальный заказ 5000 рублей. Самовывоз и доставка. Удобные условия оплаты При заказе от 100 000 руб. мы предоставляем большие скидки!

Содержание

Химия: уроки, тесты, задания.

Химия: уроки, тесты, задания.
    1. Предмет химии
    2. Физические тела и вещества
    3. Чистые вещества и их смеси
    4. Разделение смесей.
      Методы очистки веществ
    5. Атомы и молекулы
    6. Химические элементы. Знаки химических элементов
    7. Закон постоянства состава
    8. Химические формулы
    9. Отличия простых и сложных веществ
    10. Валентность.
      Степень окисления. Составление формул по валентностям и степеням окисления
    11. Физические и химические явления
    12. Признаки и условия протекания химических реакций
    13. Закон сохранения массы веществ в химических реакциях
    14. Уравнения химических реакций
    1. Классификация веществ
    2. Металлы
    3. Неметаллы
    4. Оксиды: классификация, свойства, получение
    5. Основания: классификация, свойства, получение
    6. Кислоты: состав, свойства, получение
    7. Амфотерные гидроксиды
    8. Соли: состав и свойства
    9. Взаимосвязь между классами неорганических веществ
    1. Периодический закон
    2. Периодическая система
    3. Строение ядра атома
    4. Строение электронной оболочки атома
    5. Периодическая таблица и закономерности изменения свойств химических элементов
    1. Электроотрицательность
    2. Типы химической связи
    3. Ионная связь
    4. Ковалентная связь
    5. Металлическая связь
    6. Аморфные и кристаллические вещества
    7. Кристаллические решётки
    1. Степени окисления элементов
    2. Окислители и восстановители, окисление и восстановление
    1. Состав растворов
    2. Растворение.
      Растворимость
    3. Электролиты и неэлектролиты
    4. Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей
    5. Свойства ионов
    6. Среда растворов.
      Индикаторы
    7. Реакции ионного обмена. Реакция нейтрализации
    1. Классификация химических реакций по числу и составу вступивших в реакцию и образовавшихся веществ
    2. Классификация химических реакций по тепловому эффекту
    3. Классификация химических реакций, ОВР
    4. Скорость протекания химической реакции.
      Катализаторы
    1. Свойства водорода
    2. Свойства кислорода
    3. Вода
    4. Галогены.
      Хлор и его соединения
    5. Сера и её соединения
    6. Азот и его соединения
    7. Фосфор. Соединения фосфора
    8. Углерод.
      Соединения углерода
    9. Кремний. Соединения кремния
    1. Щелочные металлы и их соединения
    2. Щелочноземельные металлы и их соединения
    3. Алюминий и его соединения
    4. Железо и его соединения
    1. Состав и строение органических веществ
    2. Углеводороды.
      Полимеры
    3. Одноатомные и многоатомные спирты
    4. Карбоновые кислоты
    5. Жиры
    6. Углеводы: классификация и свойства
    7. Белки
    1. Природные источники углеводородов
    2. Химия и пища.
      Химия и здоровье
    1. Методы научного познания. Химический эксперимент
    2. Методы получения, собирания и распознавания газов
    3. Обнаружение ионов
    1. Физические величины
    2. Относительная атомная и молекулярная массы.
      Вычисление относительной молекулярной массы вещества
    3. Количество вещества
    4. Вычисление молярной массы вещества
    5. Вычисление количества вещества
    6. Вычисление массовой доли элемента в химическом соединении
    7. Установление простейшей формулы вещества по массовым долям элементов
    8. Простейшие вычисления по уравнениям химических реакций
    9. Вычисления по уравнениям реакций, если исходное вещество содержит определённую долю примесей
    10. Вычисление массовой доли вещества в растворе
    11. Вычисления, связанные с приготовлением растворов с заданной массовой долей растворённого вещества
    12. Комбинированные задачи
    1. Предмет органической химии.
      Теория химического строения органических веществ А. М. Бутлерова
    2. Состояние электронов в атоме; s-, p-орбитали. Электронная конфигурация атома
    3. Химическая связь в органических соединениях
    4. Классификация органических веществ
    5. Изомерия.
      Изомеры
  1. Где остальные темы

Химия для мойки авто Auwa – оригинальная моющая химия для автомоек, цены

Современные автоматические мойки являются высокотехнологичным оборудованием, позволяющим добиваться отличного качества мойки.  Но одного механического воздействия на загрязнения не достаточно, будь то бесконтактное или контактное воздействие. Полное соблюдение технологии подразумевает использование оригинальной высококачественной химии.

Только работа эти двух составляющих в комплексе  (автоматическая мойка + качественная химия) позволяют добиться постоянно высокого качества мойки, а соответственно и процветания бизнеса.

Основной ошибкой некоторых владельцев автоматических моек становятся постоянные эксперименты с моющей химией различных производителей, и стремление к максимальной экономии.  Как результат получаем снижение качества мойки, и оборудование здесь не причем.  Ведь не всем известен маленький секрет, что на автоматических мойках нельзя использовать моющую химию для ручных моек, т.к.  она имеет более длительное время срабатывания, чем специальная  химия для автоматических моек.

Время срабатывания моющей химии для автоматических моек составляет не более 30секунд.

Вспомните как происходит процесс ручной мойки. Машину обливают химией и оставляют минут на пять, чтобы химия успела подействовать. При автоматической мойке возможности ждать нет, и химия смывается с кузова почти сразу после нанесения. И основная ее задача успеть подействовать за этот короткий промежуток времени.

Для автоматических моек WashTec мы рекомендуем использовать только оригинальную моющую химию Auwa.

 Компания Auwa выпускает полный спектр моющей химии для мойки и ухода за кузовом автомобиля. Специально для российских климатических условий были разработаны наиболее сильнодействующие моющие средства, которые с успехом применяются практически на всех наших мойках.

Вся представленная в этом разделе химия имеется в наличии на складе в г.Санкт-Петербурге.

Химическое материаловедение – Институт химии СПбГУ

Университет осуществляет подготовку бакалавров хим ического профиля и в сфере материаловедения по образовательной программе:

Приём в бакалавриат осуществляется на конкурсной основе по результатам ЕГЭ по химии/физике, математике и русскому языку. Продолжительность обучения бакалавров рассчитана на 4 года. По окончании выпускники получают диплом бакалавра.

Число мест для обучения по направлению «Химическое материаловедение» в 2021 году — 10 бюджетных мест, 5 место по договору.

Правила приёма и сроки подачи документов для участия в конкурсе.

Период подачи документов для участия в конкурсе

  • на бюджетные места — 18 июня – 24 августа 2021 г.
  • на места с договорной формой обучения — 18 июня – 6 августа 2021 г.
  • для лиц, не имеющих ЕГЭ и сдающих вступительные испытания, проводимые СПбГУ самостоятельно — 18 июня – 10 июля 2021 г.

Документы и регламенты для поступающих

Иногородним абитуриентам на время подачи документов предоставляется общежитие.

Всем иногородним абитуриентам, успешно прошедшим вступительные испытания и рекомендованным к зачислению, СПбГУ предоставляется общежитие на всё время обучения.

Студенческий городок расположен на территории Петродворцового учебно-научного комплекса Санкт-Петербургского государственного университета, в 5 минутах ходьбы от учебных корпусов. Это компактно расположенный комплекс с широко развитой инфраструктурой со всем необходимым для проживания и отдыха студентов. На территории Студгородка расположены: магазины, компьютерный центр, санаторий-профилакторий, сауна, 3 кафе, прачечная, 3 спортивные площадки. В каждом из общежитий оборудована учебная комната. Вся территория Студгородка охраняется дежурной службой, действует пропускной режим.

Контакты

Информационный центр Приёмной комиссии СПбГУ: г. Санкт-Петербург, Университетская набережная, д.9; тел.: (812) 3636636, e-mail: [email protected]

Вся необходимая информация о приеме в СПбГУ публикуется на официальном сайте Приёмной комиссии СПбГУ.

Также Ваши вопросы Вы можете задать канд. хим. наук, ассистенту Института химии СПбГУ Никите Александровичу Богачёву, эл. почта: [email protected]

Группа ВКонтакте — vk.com/priemchem

ХИМИЯ с нуля – современный учебник

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

Приветствую Вас на HIMI4KA.RU – образовательном ресурсе, посвященному изучению химии для тех, кто раньше не учил, либо подзабыл основы этого увлекательного предмета. Если вы думаете, что данная наука вам не по зубам, то имейте в виду: выдающийся русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев оставался в школе на второй год, а в гимназии, так вообще имел по химии тройку. Но это не помешало ему стать блестящим химиком с мировым именем.

Безусловно, Менделеев стал известным ученым не за один день, а за долгие годы изучения химии с нуля, выполняя различные опыты и эксперименты, читая десятки учебников, и заучивая наизусть сотни формул и определений. А ведь раньше не было интернета и за книгами необходимо было идти в библиотеку, где приходилось часами стоять в очереди, чтобы получить заветный «гранит науки». И это было не единственной сложностью на пути к знаниям, потому как данная научно-естественная наука тогда только зародилась, и в ней бытовали многие ошибочные теории и гипотезы. Другими словами, учебники по химии того времени могли не только не дать новых знаний, но еще и обучить ошибочным, поэтому приходилось многие теории проверять на практике. Тем не менее, несмотря на все трудности обучения своего времени, Д.И. Менделеев добился того, что стены любого кабинета химии и лаборатории украшает его наследие.

Понять суть и выучить основы химии достаточно просто, хотя многие незаслуженно считают ее трудной и скучной наукой. На самом деле все сложные реакции и превращения описываются простыми закономерностями, в основе которых лежат законы физики и базовые математические соотношения. Главное — это желание и стремление: чем больше стремление — тем больше знаний вы получите. Причем это правило относится к любому делу, за которое вы беретесь. Еще на процесс обучения влияет отношение преподавателя к предмету и материал, который он преподносит. Если преподаватель не горит желанием донести знания до обучающихся, следовательно, время будет проходить впустую. Но это не беда, ведь всегда можно почитать уроки химии дома, используя книги и учебники, однако, если материал будет подан в неверной последовательности или основы химии в нем будут изложены чересчур научным языком, то толку от такого обучения будет мало, не так ли? Поэтому сайт «Химия для чайников» будет вам невероятно полезным в обучении химии с нуля!

Неоспоримым достоинством курсов по химии является их уникальность и простота в освоении для начинающих. Даже если вы никогда ее не понимали, считали себя унылым чайником, а от решения задач у вас кружилась голова, то теперь появился отличный шанс в короткие сроки обучиться до уровня «отличника». Ведь уроки химии на нашем сайте — это не голые факты, числа, формулы — нет, это — полноценный учебник по химии, который содержит в себе всю необходимые теорию и практику, объясняет и учит даже в том случае, если вы никогда не понимали предмет.

  1. Если вы зашли на сайт впервые и планируете изучать основы химии с нуля, то сначала обязательно посетите таблицу Менделеева, которая поможет вам лучше ориентироваться в химических элементах.
  2. Вторым вашим шагом будет внимательное прочтение всех уроков из Самоучителя, который состоит из 4 разделов: общей, неорганической и органической химии, а также решения задач. Материал изложен последовательно и доступно, чтобы обучение было максимально эффективным.
  3. После этого вы переходите к третьему шагу, который заключается в просмотре видео-уроков по химии. Это поможет вам закрепить полученные знания и закрыть оставшиеся пробелы в изучении.
  4. Четвертый шаг для тех, кто собирается сдавать ОГЭ и ЕГЭ по химии, у нас подготовлен специальный курс подготовки к данным экзаменам. Теория в нем изложена кратко, поэтому прежде вам следует обязательно прочитать уроки химии из самоучителя. Не ленитесь, читайте, изучайте и тогда обязательно получите за экзамен максимальный балл!

И конечно же не стоит забывать, что сайт HIMI4KA.RU — это не волшебная таблетка, а самоучитель, который прежде всего рассчитан на вашу самостоятельную работу. Самое главное – внимательное и регулярное чтение материала, и тогда вы приятно удивитесь тому уровню знаний, которых достигните. Удачи!

Евгений Кунгуров: «Вся «химия» между артистами и зрительным залом происходит здесь и сейчас»

8 февраля в Казанском государственном институте культуры в рамках проекта дискуссионных студенческих клубов «Диалог на равных» студенты города Казань пообщались с оперным и эстрадным вокалистом Российской Федерации Евгением Кунгуровым.


В начале беседы Кунгуров рассказал о том, как прошли дни в преддверии встречи со студентами, своей подготовке к мероприятию и его эмоциональной составляющей.

Первый вопрос к спикеру касался того, как классика стала законодателем трендов в современном мире.

«Человек прошедший классическую школу, даже если он потом будет заниматься эстрадной, современной музыкой, станет ди-джеем, или вообще уйдет из профессии и будет заниматься чем-то другим, уже не сможет по-другому относиться к качественной музыке. Все-таки классическая музыка — это знак качества. И это влияет на человека», – отметил Евгений.

В ходе беседы спикер рассказал, что нужно поддерживать свой профессиональный уровень. Даже если на это не хватает времени. 

«Сейчас время поменялось и в жизни очень много синтеза. Но именно свой уровень поддерживается таким «балетным станком», для оперного артиста это класс, педагог или концертмейстер, который с ним занимается», – поделился спикер.

Также московский гость рассказал студентам, о том почему важно научиться мыслить позитивно: «Бывает очень сложно. Мы прячемся за негатив, он нас съедает. Нужно научиться, чтобы не происходило. Вы будете сохранять бодрость духа. Позитив — это качество жизни. Не только артиста, качество жизни — человека».

Еще один участник встречи поинтересовался, знает ли Евгений, что его фамилия имеет финно-угорское происхождение? Ответ был таков: «Я знаю, что очень много Кунгуровых в Алтайском крае, как ни странно. В Барнауле это одна из самых распространенных фамилий».

Также студенты поинтересовались у Евгения, почему в его карьере произошло переключение с оперы на эстраду.

На что вокалист поделился мудростью: «В жизни бывает случай. И выбор мы всегда делаем сами».

Напомним, что дискуссионные студенческие клубы «Диалог на равных» – это проект Федерального агентства по делам молодежи, который реализуется в рамках национального проекта «Образование» федерального проекта «Социальная активность», направленного на решение задач Указа Президента Российской Федерации.


#Активнаямолодежь#диалогнаравных#Росмолодежь

https://fadm. gov.ru/news/58934

Бытовая химия

Короба для бытовой химии – тип 4-х клапанных гофрокоробов для транспортировки и хранения продукции по уходу за собой и домом Короба для бытовой химии, как правило, должны выдерживать большую нагрузку из-за особенностей перевозимой тары. Несмотря на то, что многие позиции таких товаров выпускаются в твердой и прочной индивидуальной упаковке, сами гофрокороба тоже должны нести определенную нагрузку. Чем мы можем вам помочь? Наши специалисты помогут определить оптимальную марку гофрокартона именно для вашей продукции. У нас есть опыт производства гофротары для широкого ассортимента товаров, начиная от зубной пасты и кремов, заканчивая шампунями и кондиционерами для белья. Короба для бытовой химии редко попадают на глаза конечному потребителю, поэтому наши клиенты не часто заказывают на них дорогостоящую печать. Все же будет полезным отметить, что вы можете заказать у нас как простую одноцветную печать, так и печать с множеством цветов, выполненную на буром или беленом картоне. Преимущества 4-х клапанных коробов для бытовой химии 4-х клапанные короба являются очень удобной транспортной тарой. Как и вся упаковка из гофрированного картона, они: занимают мало места в сложенном виде собрать их можно без особых усилий, с этим справится даже ребенок упаковывать продукцию в них можно как вручную, так и с помощью специальных роботизированных упаковщиков (case paker’ов) Все эти преимущества дают вам не только экономическую прибыль, но и гибкость использования и обеспечения производственных процессов. Гофрокороба являются универсальной тарой. Легко и быстро собираются и разбираются. Они могут быть повторно использованы, а утилизация поврежденных коробов происходит без вреда для окружающей среды. Мы готовы предложить вам гофрокороба с вырубными отверстиями или ручками. В случае если предполагается частная ручная переноска коробок, ручки значительно упростят работу персоналу и повысят его производительность. Вы можете предоставить уже разработанные чертежи и техническую спецификацию на короба или же наши специалисты помогут вам с расчетами, дизайном и всеми рабочими моментами. Вы используете наш опыт и профессионализм для достижения наилучшего результата.

Химия – ЛГТУ

Кафедра «Химии» входит в состав Металлургического института ЛГТУ. С 2017 года кафедрой руководит д.х.н., профессор Елена Николаевна Калмыкова. История кафедры начинается с 1968 года, когда в Липецком филиале Московского ордена Трудового Красного Знамени института стали и сплавов была организована кафедра общей и аналитической химии. Ее заведующим стал к.х.н., доцент Меньщиков Федор Спиридонович, возглавлявший кафедру вплоть до 1974 года.

Перед коллективом кафедры стоят задачи по подготовке высококвалифицированных, конкурентоспособных бакалавров, специалистов и магистров, обладающих современными знаниями в области аналитической химии, химической технологии. Востребованность в выпускниках нашей кафедры постоянно возрастает не только в Липецке и Липецкой области, но и в других областях России, а также за рубежом, о чём свидетельствуют запросы предприятий и благодарственные письма, приходящие на адрес кафедры.

Кроме того, ведется активная профориентационная работа со школьниками, включающая проведение занятий с преподавателями кафедры в кружке «Юный химик», шефство над школьниками, интересующимися научными исследованиями со стороны магистрантов кафедры, а также посещение школ города и области. Кроме того, преподаватели кафедры принимают активное участие в работе «Кванториума» и «Стратегии». Вся эта деятельность направлена на поощрение молодого поколения к творческой активности в области изучения и развития химических наук. Студенты и сотрудники нашей кафедры регулярно занимают первые места во Всероссийских и международных конкурсах и различных «Case-in», олимпиадах по химии и биотехнологии, удостаиваются стипендий (НЛМК, президентская), премий и медалей различного уровня (премия им. Коцаря С.Л., «Инженер года», «Умник», «Надежда России», «РосБиоТех»).

Дальнейшее развитие и повышение уровня научной деятельности кафедры связано с расширением ее участия в общероссийских и международных проектах, формированием устойчивых связей с родственными кафедрами вузов России, СНГ и зарубежных университетов.

21/05

23/04

С 21 по 29 апреля в Точке кипения – ЛГТУ пройдет «ВУЗЭКОФЕСТ»

Что такое химия? | Живая наука

Вы можете думать о химии только в контексте лабораторных тестов, пищевых добавок или опасных веществ, но область химии включает в себя все, что нас окружает.

«Все, что вы слышите, видите, запах, вкус и прикосновение, связано с химией и химическими веществами (материей)», согласно Американскому химическому обществу (ACS), некоммерческой научной организации по развитию химии, учрежденной США. Конгресс. “А слышание, видение, дегустация и прикосновение – все это связано с запутанной серией химических реакций и взаимодействий в вашем теле.”

Итак, даже если вы не работаете химиком, вы занимаетесь химией или чем-то, что связано с химией, практически со всем, что вы делаете. В повседневной жизни вы занимаетесь химией, когда готовите, когда используете уборку. моющие средства, чтобы вытереть столешницу, когда вы принимаете лекарства или разбавляете концентрированный сок, чтобы вкус не был таким интенсивным.

Связанный: Вау! Огромный взрыв «сахарной ваты» в детской химической лаборатории

Согласно ACS, химия – это исследование материи, определяемой как все, что имеет массу и занимает пространство, а также изменения, которые материя может претерпеть, когда она находится в различных средах и условиях.Химия стремится понять не только свойства материи, такие как масса или состав химического элемента, но также то, как и почему материя претерпевает определенные изменения – преобразовалось ли что-то из-за того, что оно соединилось с другим веществом, замерзло, потому что оно было оставлено на две недели в морозильник или изменил цвет из-за слишком большого количества солнечного света.

Основы химии

Причина, по которой химия затрагивает все, что мы делаем, заключается в том, что почти все, что существует, можно разбить на химические строительные блоки.

Основными строительными блоками в химии являются химические элементы, которые представляют собой вещества, состоящие из одного атома. Каждое химическое вещество уникально, состоит из определенного количества протонов, нейтронов и электронов и идентифицируется по названию и химическому символу, например «C» для углерода. Элементы, которые ученые обнаружили на данный момент, перечислены в периодической таблице элементов и включают как элементы, встречающиеся в природе, такие как углерод, водород и кислород, так и созданные человеком, например Лоуренсий.

Связанный: Как элементы сгруппированы в периодической таблице?

Химические элементы могут связываться вместе, образуя химические соединения, которые представляют собой вещества, состоящие из нескольких элементов, таких как диоксид углерода (который состоит из одного атома углерода, соединенного с двумя атомами кислорода), или нескольких атомов одного элемента, как газообразный кислород (который состоит из двух атомов кислорода, соединенных вместе). Эти химические соединения могут затем связываться с другими соединениями или элементами, образуя бесчисленное множество других веществ и материалов.

Химия – это физическая наука

Химия обычно считается физической наукой в ​​соответствии с определением Британской энциклопедии, потому что изучение химии не связано с живыми существами. Большая часть химии, связанной с исследованиями и разработками, такими как создание новых продуктов и материалов для клиентов, входит в эту сферу.

Но, по мнению Биохимического общества, различия как физическая наука становятся немного размытыми в случае биохимии, которая исследует химию живых существ.Химические вещества и химические процессы, изучаемые биохимиками, технически не считаются «живыми», но их понимание важно для понимания того, как устроена жизнь.

Химия – это физическая наука, что означает, что она не затрагивает «живые» существа. Один из способов, которым многие люди регулярно занимаются химией, возможно, даже не осознавая этого, – это приготовление пищи и выпечка. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Пять основных разделов химии

Согласно онлайн-учебнику химии, опубликованному LibreText, химия традиционно делится на пять основных разделов.Существуют также более специализированные области, такие как пищевая химия, химия окружающей среды и ядерная химия, но в этом разделе основное внимание уделяется пяти основным субдисциплинам химии.

Аналитическая химия включает в себя анализ химикатов и включает качественные методы, такие как изучение изменений цвета, а также количественные методы, такие как изучение точной длины волны света, которую поглощает химическое вещество, что приводит к изменению цвета.

Эти методы позволяют ученым охарактеризовать множество различных свойств химических веществ и могут принести пользу обществу разными способами.Например, аналитическая химия помогает пищевым компаниям делать замороженные обеды вкуснее, обнаруживая, как химические вещества в продуктах питания меняются с течением времени. Аналитическая химия также используется для мониторинга состояния окружающей среды, например, путем измерения химических веществ в воде или почве.

Биохимия , как упоминалось выше, использует химические методы, чтобы понять, как биологические системы работают на химическом уровне. Благодаря биохимии исследователи смогли составить карту генома человека, понять, что различные белки делают в организме, и разработать лекарства от многих болезней.

Связанный: Раскрытие генома человека: 6 молекулярных вех

Неорганическая химия изучает химические соединения в неорганических или неживых объектах, таких как минералы и металлы. Традиционно неорганическая химия рассматривает соединения, которые не , а содержат углерод (которые охватываются органической химией), но это определение не совсем точное, согласно ACS.

Некоторые соединения, изучаемые в неорганической химии, такие как «металлоорганические соединения», содержат металлы, которые связаны с углеродом – основным элементом, изучаемым в органической химии. Таким образом, такие соединения считаются частью обеих областей.

Неорганическая химия используется для создания различных продуктов, включая краски, удобрения и солнцезащитные кремы.

Органическая химия занимается химическими соединениями, содержащими углерод, элемент, который считается необходимым для жизни. Химики-органики изучают состав, структуру, свойства и реакции таких соединений, которые наряду с углеродом содержат другие неуглеродные элементы, такие как водород, сера и кремний.Органическая химия используется во многих приложениях, как описано в ACS, таких как биотехнология, нефтяная промышленность, фармацевтика и пластмассы.

Физическая химия использует концепции физики, чтобы понять, как работает химия. Например, выяснение того, как атомы движутся и взаимодействуют друг с другом, или почему некоторые жидкости, включая воду, превращаются в пар при высоких температурах. Физические химики пытаются понять эти явления в очень маленьком масштабе – на уровне атомов и молекул – чтобы сделать выводы о том, как работают химические реакции и что придает конкретным материалам их собственные уникальные свойства.

Согласно ACS, этот тип исследований помогает информировать другие отрасли химии и важен для разработки продуктов. Например, физико-химики могут изучать, как определенные материалы, такие как пластик, могут реагировать с химическими веществами, с которыми материал предназначен для контакта.

Чем занимаются химики?

Химики работают в различных областях, включая исследования и разработки, контроль качества, производство, защиту окружающей среды, консалтинг и право. Согласно ACS, они могут работать в университетах, в правительстве или в частном секторе.

Вот несколько примеров того, чем занимаются химики:

Исследования и разработки

В академических кругах химики, проводящие исследования, стремятся получить дополнительные знания по определенной теме и не обязательно имеют в виду конкретное приложение. Однако их результаты все еще могут быть применены к соответствующим продуктам и приложениям.

В промышленности химики, занимающиеся исследованиями и разработками, используют научные знания для разработки или улучшения конкретного продукта или процесса. Например, пищевые химики улучшают качество, безопасность, хранение и вкус пищи; химики-фармацевты разрабатывают и анализируют качество лекарств и других лекарственных форм; а агрохимики разрабатывают удобрения, инсектициды и гербициды, необходимые для крупномасштабного растениеводства.

Иногда исследования и разработки могут включать не улучшение самого продукта, а скорее производственный процесс, связанный с его изготовлением. Инженеры-химики и инженеры-технологи придумывают новые способы упростить производство своей продукции и сделать ее более рентабельной, например, увеличить скорость и / или выход продукта при заданном бюджете.

Охрана окружающей среды

Химики-экологи изучают, как химические вещества взаимодействуют с окружающей средой, характеризуя химические вещества и химические реакции, присутствующие в естественных процессах в почве, воде и воздухе. Например, ученые могут собирать почву, воду или воздух в интересующем месте и анализировать их в лаборатории, чтобы определить, загрязнила ли деятельность человека окружающую среду или повлияет на нее иным образом. Некоторые химики-экологи также могут помочь восстановить или удалить загрязняющие вещества из почвы.С. Бюро статистики труда.

Связано: Почему удобрения опасны (инфографика)

Ученые, имеющие опыт работы в области химии окружающей среды, также могут работать консультантами в различных организациях, таких как химические компании или консалтинговые фирмы, предоставляя рекомендации о том, как можно выполнять практические действия и процедуры. соответствие экологическим нормам.

Закон

Химики могут использовать свое академическое образование, чтобы давать советы или защищать научные вопросы.Например, химики могут работать в сфере интеллектуальной собственности, где они могут применять свои научные знания к вопросам авторского права в науке, или в области экологического права, где они могут представлять группы с особыми интересами и подавать заявки на одобрение регулирующих органов до того, как начнется определенная деятельность.

Химики также могут выполнять анализы, помогающие правоохранительным органам. Судебные химики собирают и анализируют вещественные доказательства, оставленные на месте преступления, чтобы помочь определить личности причастных к делу людей, а также ответить на другие жизненно важные вопросы о том, как и почему было совершено преступление.Судебные химики используют широкий спектр методов анализа, таких как хроматография и спектрометрия, которые помогают идентифицировать и количественно определять химические вещества.

Дополнительные ресурсы:

Различные виды химии – химия и биохимия

По сути, химия – это изучение материи и изменений. Способы, которыми химики изучают материю и изменения, и типы изучаемых систем сильно различаются. Традиционно химия подразделяется на пять основных дисциплин: органическая, аналитическая, физическая, неорганическая, биохимия и .За последние несколько лет начали появляться дополнительные концентрации, включая ядерную химию, химию полимеров, биофизическую химию, биоорганическую химию, химию окружающей среды и т. Д. Все эти области химии в некоторой степени рассматриваются в наших классах здесь, в UWL, а также в рамках исследовательских интересов нашего факультета на химическом факультете. Следующие ниже описания пяти основных субдисциплин были написаны несколькими преподавателями в их области знаний.Все наши преподаватели будут рады подробно рассказать и / или обсудить другие аспекты химии, которые не описаны ниже!

Органическая Органическая химия – это раздел химии, который включает изучение молекул жизни. В основном это касается изучения структуры и поведения этих молекул, которые состоят только из нескольких различных типов атомов: углерода, водорода, кислорода, азота и некоторых других. Эти атомы используются для создания молекул, необходимых всем растениям и животным для их выживания.Традиционные химики-органики озабочены синтезом новых молекул и разработкой новых реакций, которые могут сделать эти синтезы более эффективными. Типы молекул, которые синтезируют химики-органики, включают полезные вещества, такие как лекарства, ароматизаторы, консерванты, ароматизаторы, пластмассы (полимеры) и сельскохозяйственные химикаты (удобрения и пестициды), и иногда включают необычные молекулы, встречающиеся в природе, или молекулы, которые могут просто создать проблему для делать. Кроме того, понимание органической химии необходимо для изучения биохимии и молекулярной биологии, потому что биомолекулы, такие как белки, сахара, жиры и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), являются органическими молекулами, хотя и очень большими.Студенты, специализирующиеся в области органической химии, обычно продолжают работать в фармацевтических, пищевых или полимерных компаниях, проводят исследования или преподают в области органической химии, делают карьеру в медицине или могут искать другие связанные вакансии.

Вернуться к началу

Аналитическая Аналитическая химия – это наука об идентификации и количественном определении материалов в смеси. Химики-аналитики могут изобретать процедуры анализа, а также использовать или изменять существующие. Они также контролируют, проводят и интерпретируют анализ.Студенты, специализирующиеся на аналитической химии, часто продолжают работать в лабораториях судебной экспертизы, экологических или фармацевтических компаниях, работают, управляют и / или разрабатывают процедуры обеспечения качества, проводят исследования или преподают в колледжах и университетах.

Вернуться к началу

Физика Физическая химия – это изучение фундаментальных физических принципов, которые определяют поведение атомов, молекул и других химических систем. Физические химики изучают широкий круг вопросов, таких как скорости реакций (кинетика), способ взаимодействия света и вещества (спектроскопия), расположение электронов в атомах и молекулах (квантовая механика), а также стабильность и реакционная способность различных соединений. и процессы (термодинамика).Во всех этих случаях физико-химики пытаются понять, что происходит на атомном уровне и почему. Студенты, которые концентрируются на физической химии, могут продолжить карьеру в промышленности, исследованиях или преподавании. Многие современные исследования физической химии в промышленности и академических кругах сочетают в себе методы и идеи из нескольких областей. Например, некоторые химики применяют методы физической химии для исследования механизмов органических реакций (какие происходят столкновения и перегруппировки связей, насколько они быстры, сколько шагов существует и т. Д.).) – этот вид обучения называется физической органической химией. Другие применяют физические методы для изучения биологических систем (почему белки складываются в те формы, которые у них есть, как структура связана с функцией, что заставляет нерв работать и т. Д.) – этот тип исследования – биофизическая химия. Третьи могут использовать физические методы для характеристики полимеров или изучения систем окружающей среды.

Вернуться к началу

Неорганическая Неорганическая химия обычно рассматривается как область химии, не имеющая отношения к углероду.Однако углерод играет очень важную роль во многих неорганических соединениях, и существует целая область исследований, известная как металлоорганическая химия, которая действительно представляет собой гибрид традиционных дисциплин органической и неорганической химии. Некоторые области неорганической химии, которые особенно важны, – это катализ, химия материалов и биоинорганическая химия. Катализаторы представляют собой химические соединения, которые увеличивают скорость реакции, но не расходуются, и обычно основаны на переходных металлах (обычно) металлоорганических комплексах переходных металлов). Это чрезвычайно важная область для промышленности, и многие химики, которых можно было бы назвать неорганическими или металлоорганическими химиками, работают в этой области. Химия материалов – это область, связанная с разработкой и синтезом материалов, которые позволяют продвигать технологии практически во всех сферах жизни общества. Часто химики-неорганики, работающие в этой области, занимаются синтезом и характеристикой соединений в твердом состоянии или неорганических полимеров, таких как силиконы. Химики-биоинорганики изучают функцию металлосодержащих соединений в живых организмах.Студенты, специализирующиеся на неорганической химии, часто продолжают работать в промышленности в области полимеров или материаловедения, проводят исследования или преподают в области неорганической химии или ищут другие связанные с этим рабочие места.

Вернуться к началу

Биохимия Биохимия – это исследование химических принципов, лежащих в основе основных биологических систем. По сути, биохимические исследования направлены на определение связи между структурой и функцией биологических макромолекул. В частности, биохимические исследования обеспечили более полное понимание регенеративной медицины, инфекционных заболеваний, трансплантации органов / тканей, клинической диагностики и генетических заболеваний.Студенты, специализирующиеся на биохимии, продолжают делать чрезвычайно успешную карьеру в медицине, исследованиях и бизнесе. Некоторые студенты могут поступать в профессиональные школы сразу после получения степени бакалавра, в то время как другие могут поступать в академические или правительственные исследовательские учреждения. Некоторые студенты также объединяют свои знания в области биохимии в рамках степени магистра делового администрирования (MBA). Совместное изучение биохимии и бизнеса дает этим студентам уникальную возможность лучше сопоставить затраты и размер прибыли при производстве биохимических продуктов.Для получения информации о специальности «Биохимия» щелкните здесь.

Вернуться к началу

Графика Легенда:
Органическая химия : Восстановление камфоры боргидридом натрия.
Аналитическая химия : Масс-спектр диэтиламина.
Физическая химия : Иллюстрация момента инерции молекулы, такой как этан.
Неорганическая химия : Рентгеновская кристаллическая структура нового твердого неорганического соединения, синтезированного Др.Исследовательская группа Роба Макгаффа.
Биохимия : схематический чертеж, показывающий структурные элементы домена I лактатдегидрогеназы

химия | Определение, темы и история

Химия , наука, изучающая свойства, состав и структуру веществ (определяемых как элементы и соединения), превращения, которым они подвергаются, и энергию, которая выделяется или поглощается во время этих процессов. Каждое вещество, будь то природное или искусственно созданное, состоит из одного или нескольких из ста с лишним видов атомов, которые были идентифицированы как элементы.Хотя эти атомы, в свою очередь, состоят из более элементарных частиц, они являются основными строительными блоками химических веществ; нет кислорода, ртути или золота, например, меньше, чем атом этого вещества. Таким образом, химия занимается не субатомной областью, а свойствами атомов и законами, управляющими их комбинациями, а также тем, как знание этих свойств может быть использовано для достижения определенных целей.

Популярные вопросы

Что такое химия?

Химия – это отрасль науки, изучающая свойства, состав и структуру элементов и соединений, то, как они могут изменяться, а также энергию, которая выделяется или поглощается при их изменении.

Как связаны химия и биология?

Химия изучает вещества, то есть элементы и соединения, а биология изучает живые существа. Однако эти две области науки встречаются в дисциплине биохимии, которая изучает вещества в живых существах и то, как они изменяются в организме.

Большой проблемой в химии является разработка последовательного объяснения сложного поведения материалов, почему они выглядят такими, как они есть, что придает им долговечные свойства и как взаимодействия между различными веществами могут приводить к образованию новых веществ и разрушение старых.С самых первых попыток понять материальный мир в рациональных терминах химики изо всех сил пытались разработать теории материи, которые удовлетворительно объясняли бы как постоянство, так и изменение. Упорядоченная сборка неразрушимых атомов в маленькие и большие молекулы или расширенные сети перемешанных атомов обычно считается основой постоянства, в то время как реорганизация атомов или молекул в различные структуры лежит в основе теорий изменений. Таким образом, химия включает изучение атомного состава и структурной архитектуры веществ, а также различных взаимодействий между веществами, которые могут привести к внезапным, часто бурным реакциям.

Химия занимается также использованием природных веществ и созданием искусственных. Кулинария, ферментация, производство стекла и металлургия – все это химические процессы, восходящие к истокам цивилизации. Сегодня винил, тефлон, жидкие кристаллы, полупроводники и сверхпроводники представляют собой плоды химической технологии. В 20 веке произошел значительный прогресс в понимании удивительной и сложной химии живых организмов, и молекулярная интерпретация здоровья и болезней открывает большие перспективы.Современная химия, опираясь на все более совершенные инструменты, изучает материалы, такие маленькие, как отдельные атомы, и такие большие и сложные, как ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), которая содержит миллионы атомов. Можно даже разработать новые вещества, которые обладают желаемыми характеристиками, а затем синтезировать. Скорость, с которой продолжает накапливаться химическая наука, впечатляет. С течением времени было охарактеризовано и произведено более 8 000 000 различных химических веществ, как природных, так и искусственных. Еще в 1965 году их было меньше 500000.

С интеллектуальными проблемами химии тесно связаны проблемы, связанные с промышленностью. В середине 19 века немецкий химик Юстус фон Либих заметил, что богатство нации можно измерить по количеству производимой серной кислоты. Эта кислота, необходимая для многих производственных процессов, остается сегодня ведущим химическим продуктом в промышленно развитых странах. Как признал Либих, страна, производящая большое количество серной кислоты, – это страна с сильной химической промышленностью и сильной экономикой в ​​целом.Производство, распространение и использование широкого спектра химических продуктов характерно для всех высокоразвитых стран. Фактически, можно сказать, что «железный век» цивилизации сменяется «веком полимеров», поскольку в некоторых странах общий объем производимых полимеров превышает объем железа.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Область химии

Давно прошли те дни, когда один человек мог надеяться получить подробные знания во всех областях химии.Те, кто преследует свои интересы в определенных областях химии, общаются с другими людьми, разделяющими те же интересы. Со временем группа химиков со специализированными исследовательскими интересами становится членами-основателями области специализации. Области специализации, возникшие в начале истории химии, такие как органическая, неорганическая, физическая, аналитическая и промышленная химия, а также биохимия, по-прежнему представляют наибольший общий интерес. Однако в XX веке произошел значительный рост в областях полимерной, экологической и медицинской химии.Более того, продолжают появляться новые специальности, например, пестициды, судебная медицина, компьютерная химия.

Что такое химия?

1 Область химических наук

Химия – слишком универсальный и динамично меняющийся предмет, чтобы ограничиваться фиксированным определением; Возможно, было бы лучше рассматривать химию скорее как точку зрения , которая уделяет основное внимание структуре и свойствам веществ – определенных видов материи – и особенно изменениям, которым они подвергаются.

В некотором смысле, физика может считаться более «фундаментальной» в той степени, в которой она имеет дело с материей и энергией в более общем смысле, без акцента на конкретных веществах. Но различие может быть довольно расплывчатым; в конечном итоге довольно бесполезно ограничивать любой аспект человеческих усилий маленькими коробками.

Химия: центральная наука

Реальная важность химии заключается в том, что она служит интерфейсом практически для всех других наук, а также для многих других областей человеческой деятельности.По этой причине химию часто называют (по крайней мере, химиками!) «Центральной наукой».

Химия может быть «центральной» в гораздо более личном плане: с солидным опытом в области химии вам будет намного легче перейти в другие области по мере развития ваших интересов.

Химия может улучшить любую карьеру. Химия настолько глубоко укоренилась во многих областях бизнеса, государственного управления и охраны окружающей среды, что некоторый опыт в этой области может быть полезен (и может дать вам карьерный рост в качестве члена команды, обладающего особыми навыками) в таких разнообразных областях, как продукт разработка, маркетинг, менеджмент, информатика, техническое письмо и даже право.

Так что же

такое химия ?

Вы помните историю о группе слепых, которые столкнулись со слоном? Каждый провел руками по разным частям тела слона – хоботу, уху или ноге – и придумал совершенно другое описание зверя.

К химии можно подходить одинаково по-разному, каждый из которых дает разный, достоверный (и все же безнадежно неполный) взгляд на предмет.
Таким образом, мы можем рассматривать химию с разных точек зрения, от теоретических до в высшей степени практических:

В основном теоретический
Практически
Почему одни комбинации атомов держатся вместе, а другие нет? Каковы свойства определенного соединения?
Как я могу предсказать форму молекулы? Как я могу приготовить определенное соединение?
Почему одни реакции протекают медленно, а другие – быстро? Продолжается ли определенная реакция до завершения?
Возможна ли определенная реакция? Как определить состав неизвестного вещества?
Доведение до основ

На самом фундаментальном уровне химия может быть организована в соответствии с показанными здесь направлениями.

Динамика
относится к деталям тех перегруппировок атомов, которые происходят во время химического изменения и которые сильно влияют на скорость, с которой происходят изменения.
Энергетика
относится к термодинамике химического изменения, относящегося к поглощению или выделению тепла. Что еще более важно, этот аспект химии контролирует направление, в котором происходят изменения, и полученную смесь веществ.
Состав и структура
определяют вещества, являющиеся результатом химического изменения. Структура конкретно относится к относительному расположению атомов в пространстве. Степень, в которой данная структура может существовать, сама определяется энергетикой и динамикой.
Синтез
, строго говоря, относится к образованию новых (и обычно более сложных) веществ из более простых, но в данном контексте мы используем его в более общем смысле для обозначения операций, необходимых для осуществления химических изменений и выделения желаемых продуктов.

Этот взгляд на химию является довольно строгим, и, вероятно, он больше ценится людьми, которые уже знакомы с предметом, чем теми, кто собирается его изучить, поэтому мы будем использовать несколько расширенную схему для организации фундаментальных концепций химической науки. Но если вам нужно определение химии, состоящее из одного предложения, это довольно хорошо его завершает:

Химия – это изучение веществ ; их свойства, структура и изменения, которым они подвергаются.

Микромакро: лес или деревья

Химия, как и все естественные науки, начинается с непосредственного наблюдения за природой – в данном случае материей. Но когда мы смотрим на материю в массе, мы видим только «лес», а не «деревья» – атомы и молекулы, из которых состоит материя, – свойства которых в конечном итоге определяют природу и поведение материи, на которую мы смотрим.

Эта дихотомия между тем, что мы можем и не можем непосредственно видеть, составляет два противоположных взгляда, которые пронизывают всю химию, которую мы называем макроскопическим и микроскопическим .

  • В контексте химии «микроскопический» подразумевает детали на атомном или субатомном уровнях, которые нельзя увидеть напрямую (даже в микроскоп!)

  • Макроскопический мир – это мир, который мы можем узнать путем непосредственного наблюдения за физическими свойствами, такими как масса, объем и т. Д.

В следующей таблице представлен концептуальный обзор химической науки в соответствии с обсуждаемой нами макроскопической / микроскопической дихотомией.Конечно, это только один из многих способов взглянуть на предмет, но вы можете найти его полезным средством систематизации множества фактов и идей, с которыми вы столкнетесь при изучении химии. Мы организуем обсуждение в этом уроке аналогичным образом.

область макроскопический вид вид под микроскопом
состав рецептуры, смеси структуры твердых тел, молекул и атомов
недвижимость интенсивные свойства сыпучего материала размеры, массы и взаимодействия частиц
сдача (энергетика) энергетика и равновесие статистика распределения энергии
изменение (динамика) кинетика (скорости реакций) механика

2 Химический состав

Смесь или «чистое вещество»?

В науке необходимо точно знать, о чем мы говорим, поэтому, прежде чем мы сможем даже начать рассматривать материю с химической точки зрения, нам нужно кое-что узнать о ее составе ; Я смотрю на одно вещество или на смесь ? (Мы подробно рассмотрим эти определения в другом месте, но на данный момент вы, вероятно, уже хорошо понимаете различие; подумайте об образце кристаллической соли (хлорид натрия), а не о растворе соли в воде – смесь соли и воды.)

Для химика существует фундаментальное различие между чистым веществом и смесью.
Но маркетологи, а через них и широкая публика, не колеблясь, называют сложную смесь, такую ​​как арахисовое масло, «чистой». Чистый какой ?

Элементы и соединения

Уже не менее тысячи лет известно, что некоторые вещества можно разложить путем нагревания или химической обработки на «более простые», но всегда есть предел; в конечном итоге мы получаем вещества, известные как элементов , которые не могут быть преобразованы в какие-либо более простые формы обычными химическими или физическими средствами.Каков наш критерий «проще»? Самым наблюдаемым (и, следовательно, макроскопическим) свойством является вес.

Идея минимальной единицы химической идентичности, которую мы называем элементом , возникла на основе экспериментальных наблюдений за относительным весом веществ, участвующих в химических реакциях. Например, оксид ртути может быть разложен на два других вещества:

2 HgO → 2 Hg + O 2

…. но эти два продукта, металлическая ртуть и дикислород, не могут быть разложены на более простые вещества, поэтому они должны быть элементами.

Определение элемента, приведенное выше, – это рабочий ; определенный результат (или, в данном случае, не результат!) процедуры, которая может привести к разложению вещества на более легкие единицы, предварительно отнесет это вещество к одной из категорий, элементов или соединений. Поскольку эта операция выполняется с объемным веществом, понятие элемента также является макроскопическим элементом.

Картина Джозефа Райта из Дерби (1734-97) Алхимик в поисках философского камня обнаруживает фосфор

[ссылка на изображение]


Элементы и атомы: в чем разница?

Атом , напротив, представляет собой микроскопическую концепцию , которая в современной химии связывает уникальный характер каждого химического элемента с реальной физической частицей.

Идея об атоме как о мельчайшей частице материи возникла в греческой философии около 400 г. до н.э., но с самого начала была спорной (Платон и Аристотель утверждали, что материя бесконечно делима). Только в 1803 г. Джон Дальтон предложил понятие рациональная атомная теория для объяснения фактов химического соединения в том виде, в каком они были тогда известны, и, таким образом, была первой, кто использовал макроскопические доказательства для освещения микроскопического мира.

Потребовалось почти до 1900 года, чтобы теория атома стала общепринятой.В 1920-х годах стало возможным измерять размеры и массы атомов, а в 1970-х годах были разработаны методы, позволяющие получать изображения отдельных атомов.

← Атом кобальта, полученный с помощью сканирующего туннельного микроскопа [ссылка на изображение]

Формула и структура

Формула вещества выражает относительное количество атомов каждого содержащегося в нем элемента. Поскольку формулу можно определить с помощью экспериментов с объемным веществом, это макроскопическая концепция, даже если она выражена в терминах атомов.

Обычная химическая формула , а не сообщает нам порядок, в котором атомы компонентов соединены, сгруппированы ли они в дискретные единицы ( молекул, ) или представляют собой двух- или трехмерные протяженные структуры, как в случае с твердые вещества, такие как обычная соль. Микроскопический аспект композиции – это структура , которая наиболее подробно показывает относительные положения (в двух- или трехмерном пространстве) каждого атома в минимальной совокупности, необходимой для определения структуры вещества.

Макроскопический
Микроскоп
Вещества определяются на макроскопическом уровне их формулами или составами , а на микроскопическом уровне их структурами . Элементы водород и кислород объединяются с образованием соединения, состав которого выражается формулой H 2 O. Молекула воды имеет структуру, показанную здесь.
Химические вещества, которые нельзя разделить на более простые, известны как элементов . Фактические физические частицы, из которых состоят элементы, – это атомов или молекул . Элемент сера- в ромбической кристаллической форме.

Молекула S 8 представляет собой восьмиугольное кольцо из атомов серы .Кристалл, показанный слева, состоит из упорядоченного массива этих молекул.

(Эта анимация неправильно отображает реальные колебательные движения молекулы.)

Соединения и молекулы

Как мы указали выше, соединение – это вещество, содержащее более одного элемента. Поскольку концепция элемента является макроскопической, а различие между элементами и соединениями было признано задолго до того, как было принято существование физических атомов, концепция соединения также должна быть макроскопической, которая не делает никаких предположений о природе конечного.

Таким образом, когда углерод горит в присутствии кислорода, можно показать (макроскопическими) измерениями веса полученный диоксид углерода как содержащий оба исходных элемента:

К + О 2 → СО 2

10,0 г + 26,7 г = 36,7 г

Одной из важных характеристик соединения является то, что массовые пропорции каждого элемента в данном соединении постоянны. Например, независимо от того, какой у нас вес углекислого газа, процент углерода, который он содержит, составляет (10.0 / 36,7) = 0,27, или 27%.

Молекулы

Молекула представляет собой совокупность атомов, имеющих фиксированный состав, структуру и отличительные, измеримые свойства.

В самом общем смысле термин молекула может описывать любую частицу типа (даже отдельный атом), имеющую уникальную химическую идентичность. Даже в конце XIX века, когда соединения и их формулы давно использовались, некоторые выдающиеся химики сомневались, что молекулы (или атомы) были чем-то большим, чем удобная модель.

Компьютерная модель молекулы никотина, C 10 H 14 N 2 , Рональд Перри ↑

Молекулы внезапно стали реальностью в 1905 году, когда Альберт Эйнштейн показал, что броуновское движение, нерегулярные микроскопические движения крошечных частиц пыльцы, плавающих в воде, можно напрямую приписать столкновениям с частицами размером с молекулу.

Наконец-то мы увидим одну! В 2009 году ученым IBM в Швейцарии удалось создать изображение реальной молекулы с помощью метода, известного как атомно-силовая микроскопия, в котором металлический зонд толщиной с атомы очень немного над поверхностью иммобилизованной молекулы пентацена, охлажденной почти до абсолютного нуля .Для улучшения качества изображения на конец зонда помещалась молекула окиси углерода.

Изображение, полученное зондом АСМ, показано в самом низу. Фактически отображается поверхность электронных облаков молекулы, состоящая из пяти гексагональных колец атомов углерода с атомами водорода на периферии. Крошечные выпуклости, соответствующие этим атомам водорода, свидетельствуют о замечательном разрешении этого эксперимента.

Оригинальная статья была опубликована в журнале Science ; см. здесь понятный отчет об этой исторической работе.

Атомный состав молекулы задается формулой . Таким образом, формулы CO, CH 4 и O 2 представляют молекулы оксида углерода, метана и дикислорода. Однако тот факт, что мы можем написать формулу для соединения, не подразумевает существования молекул с таким составом. Газы и большинство жидкостей состоят из молекул, но многие твердые тела существуют в виде протяженных решеток атомов или ионов (электрически заряженных атомов или молекул.) Например, не существует такой вещи, как «молекула» обычной соли NaCl (см. Ниже).

Не знаете о различиях между молекулами и соединениями?

Может быть поможет следующее:

Молекула, но не соединение – Озон, O 3 , это , а не соединение, потому что оно содержит только один элемент. Эта хорошо известная молекула представляет собой соединение , поскольку содержит более одного элемента. [ссылка] Обычная твердая соль – это соединение, но не молекула . Он построен из взаимопроникающих решеток ионов натрия и хлора, которые растягиваются бесконечно.
Строение и свойства

Состав и структура лежат в основе химии, но они охватывают лишь очень небольшую ее часть.В основном нас интересуют свойства химических веществ; именно через них мы испытываем и находим применение веществам, и большая часть химии как науки посвящена пониманию взаимосвязи между структурой и свойствами. Для некоторых целей удобно проводить различие между химическими свойствами и физическими свойствами, но, как и в случае с большинством построенных человеком дихотомий, различие становится более расплывчатым при более внимательном рассмотрении.

Собираем все вместе

Эта концептуальная карта дает хороший обзор идей, которые мы разработали на данный момент.Найдите время, чтобы просмотреть его и убедиться, что вы понимаете все термины и отношения между ними.

Для более глубокого изучения большей части рассматриваемого здесь материала см. Основы атомов, молей, формул, уравнений и номенклатуры .

3 Химическая замена

Химическое изменение макроскопически определяется как процесс, в котором образуются новые вещества.С микроскопической точки зрения это можно представить как переупорядочение атомов. Данное химическое изменение обычно называют химической реакцией и описывается химическим уравнением, имеющим вид

.

реактивы → продукты

Химические изменения по сравнению с физическими изменениями

На начальных курсах принято различать «химическое» и «физическое» изменение, последнее обычно связано с изменениями физического состояния, такими как плавление и испарение.Как и в случае с большинством дихотомий, созданных человеком, при внимательном рассмотрении это начинает разрушаться. Во многом это происходит из-за некоторой двусмысленности в том, что мы рассматриваем как отдельную «субстанцию».

Пример: дихлор, Cl
2 .

Элементарный хлор существует в виде двухатомной молекулы Cl 2 в газообразном, жидком и твердом состояниях; главное различие между ними заключается в степени организованности. В газе молекулы движутся беспорядочно, тогда как в твердом теле они ограничены местоположениями в трехмерной решетке.В жидкости эта плотная организация расслаблена, позволяя молекулам скользить и скользить друг вокруг друга.

Поскольку основные молекулярные единицы остаются неизменными во всех трех состояниях, процессы плавления, замораживания, конденсации и испарения обычно рассматриваются как физических , а не как химические изменения.

Пример: хлорид натрия, NaCl.

Твердая соль состоит из неограниченно протяженного трехмерного массива ионов Na + и Cl (электрически заряженные атомы.)

При нагревании выше 801 ° C твердое вещество плавится с образованием жидкости, состоящей из тех же ионов. Эта жидкость закипает при 1430 ° с образованием пара, состоящего из дискретных молекул, имеющих формулу
. Na 2 Cl 2 .

Соль растворяется в воде с образованием раствора, содержащего отдельные ионы Na + и Cl , к которым свободно присоединено различное количество молекул H 2 O. Полученные гидратированные ионы представлены как Na + (водн.) и Cl (водн.) .

Поскольку ионы в твердом теле, гидратированные ионы в растворе и молекула Na 2 Cl 2 действительно представляют собой разные химические соединения, различие между физическими и химическими изменениями становится немного нечетким.

4 Энергетика химических изменений

Вы, наверное, видели уравнения химических реакций, такие как «общее», показанное ниже:

А + В → С + D

Уравнение такого рода не подразумевает , а не , что реагенты A и B полностью превратятся в продукты C и D, хотя во многих случаях это, по-видимому, и происходит.Большинство химических реакций протекают до некоторой промежуточной точки, в результате чего образуется смесь реагентов и продуктов.

Например, если два газа, трихлорид фосфора и хлор, смешать вместе при комнатной температуре, они будут объединяться до тех пор, пока примерно половина из них не превратится в пентахлорид фосфора:

PCl 3 + Cl 2 → PCl 5

При других температурах степень реакции будет меньше или больше.Результатом в любом случае будет равновесная смесь реагентов и продуктов.

Самый важный вопрос, который мы можем задать о любой реакции, – это “каков равновесный состав”?

  • Если ответ – «все продукты и незначительное количество реагентов», то мы говорим, что реакция может иметь место и «идет до завершения».
  • Если ответ – «незначительное количество продуктов», то мы говорим, что реакция не может происходить в прямом направлении, но возможна обратная реакция.
  • Если ответ – «в равновесной смеси присутствуют значительные количества всех компонентов» (как реагентов, так и продуктов), то мы говорим, что реакция «обратима». или «неполный».

Аспект «изменения», который мы здесь рассматриваем, – это свойство химической реакции , а не какого-либо одного вещества. Но если вы перестанете думать об огромном количестве возможных реакций между более чем 15 миллионами известных веществ, вы увидите, что было бы невозможно измерить и записать равновесные составы каждой возможной комбинации.

К счастью, нам это не нужно. Одно или два непосредственно измеряемых свойства отдельных реагентов и продуктов можно объединить, чтобы получить число, по которому можно легко рассчитать равновесный состав при любой температуре. Нет необходимости проводить эксперимент!

Это в значительной степени макроскопическая точка зрения, потому что мы должны непосредственно интересоваться свойствами реагентов и продуктов. Точно так же равновесный состав – мера степени протекания реакции – выражается в количествах этих веществ.

Химическая термодинамика

Практически все химические изменения связаны с поглощением или высвобождением энергии, обычно в форме тепла. Оказывается, что эти изменения энергии, которые являются прерогативой химической термодинамики , служат мощным средством предсказания того, может ли данная реакция протекать и в какой степени. Более того, все, что нам нужно, чтобы сделать этот прогноз, – это информация об энергетических свойствах реагентов и продуктов; нет необходимости изучать саму реакцию.Поскольку это объемные свойства вещества, химическая термодинамика полностью макроскопична по своему видению.

[ссылка на изображение] ↑

5 Динамика химического изменения

Энергетика химического изменения, которую мы обсуждали непосредственно выше, относится к конечному результату химического изменения: состав конечной реакционной смеси и количество выделяемого или поглощенного тепла.

Энергетика определяет , может ли и в какой степени иметь место реакция ; динамика химического изменения связана с , как насколько быстро ) происходит реакция

  • Что должно произойти, чтобы реакция началась (какая молекула ударяется первой, насколько сильно и в каком направлении?)
  • Происходит ли реакция в один этап или в нем участвуют несколько этапов и промежуточных структур?

Механизм химического изменения

Эти детали составляют то, что химики называют механизмом реакции .

Например, реакция между оксидом азота и водородом (обозначенная как результирующая реакция внизу слева), как полагают, происходит в двух этапах, показанных здесь. Обратите внимание, что закись азота, N 2 O, образуется на первом этапе и расходуется на втором, поэтому он не появляется в итоговом уравнении реакции. Сообщается, что N 2 O действует как промежуточное соединение в этой реакции. Некоторые промежуточные соединения представляют собой нестабильные виды, часто искаженные или неполные молекулы, не имеющие независимого существования; они известны как переходные состояния .

Микроскопическая сторона динамики рассматривает механизмы химических реакций. Это относится к «пошаговому» описанию того, что происходит, когда атомы в реагирующих частицах перестраиваются в конфигурации, которые они имеют в продуктах.

[ссылка на изображение]

Механизмы, в отличие от энергетики, не могут быть предсказаны на основе информации о реагентах и ​​продуктах; химическая теория еще не достигла того уровня, когда мы можем сделать гораздо больше, чем делать обоснованные предположения.Чтобы еще больше усложнить ситуацию (или, для химиков, это интересно ! ), одна и та же реакция может часто протекать по разным механизмам в разных условиях.

Кинетика химического изменения

Поскольку мы не можем напрямую наблюдать за молекулами, когда они реагируют, лучшее, что мы обычно можем сделать, – это вывести механизм реакции на основе экспериментальных данных, особенно тех, которые относятся к скорости реакции, поскольку на нее влияют концентрации реагентов.Эта полностью экспериментальная область химической динамики известна как кинетика .

Скорость реакции, как ее называют, сильно различается: некоторые реакции завершаются за микросекунды, другие могут длиться годами; многие из них настолько медленны, что их ставки практически равны нулю. Чтобы сделать вещи еще более интересными, нет никакой связи между скоростью реакции и «тенденцией реагировать», которая определяется факторами в верхней половине вышеприведенной диаграммы; последнее можно точно предсказать на основе энергетических данных о веществах (свойства, которые мы упоминали на предыдущем экране), но скорость реакции должна определяться экспериментально.

Катализаторы

Катализаторы могут резко изменить скорость реакций, особенно в тех, у которых некаталитическая скорость практически равна нулю. Рассмотрим, например, данные о скорости разложения перекиси водорода. H 2 O 2 – это побочный продукт дыхания, который ядовит для живых клеток, которые, как следствие, развили высокоэффективный фермент (биологический катализатор), который способен разрушать пероксид так же быстро, как и он. формы.Катализаторы работают, позволяя реакции протекать по альтернативному механизму.

В некоторых реакциях даже свет может действовать как катализатор. Например, газообразные элементы водород и хлор могут оставаться смешанными в темноте неопределенно долго без каких-либо признаков реакции, но на солнечном свете они соединяются взрывоопасно.

6 течений современной химии

В предыдущем разделе мы рассмотрели химию с концептуальной точки зрения.Если это можно считать «макроскопическим» взглядом на химию, что такое «микроскопический» взгляд? Скорее всего, это то, что на самом деле делают химики. Поскольку тщательное изучение этого вопроса приведет нас к гораздо большему количеству деталей, чем мы можем здесь вместить, мы упомянем лишь некоторые из областей, которые стали особенно важными в современной химии.

Разделение наук в химии

Удивительно большая часть химии связана с выделением одного компонента из смеси.Это может происходить на любом количестве стадий производственного процесса, включая очень важные стадии, связанные с удалением токсичных, пахнущих или иным образом нежелательных побочных продуктов из потока отходов. Но даже в исследовательской лаборатории значительные усилия часто тратятся на отделение желаемого вещества от многих компонентов реакционной смеси или на отделение компонента от сложной смеси (например, метаболита лекарственного средства из образца мочи). перед измерением присутствующего количества.

Дистилляция
используется для разделения жидкостей с разной температурой кипения. Эта древняя техника (которая, как полагают, возникла у арабских алхимиков в 3500 г. до н.э.) до сих пор остается одной из наиболее широко используемых операций как в лаборатории, так и в промышленных процессах, таких как очистка нефти.

[ссылка на изображение]


Экстракция растворителем –

Разделение веществ на основе их различной растворимости.Обычный лабораторный инструмент для выделения веществ из растений и химических реакционных смесей. Практическое использование включает переработку радиоактивных отходов и обезжиривание кофейных зерен. Показанная здесь делительная воронка представляет собой простейшее устройство для жидкостно-жидкостной экстракции; для твердожидкостной экстракции обычно используется аппарат Сокслета.

Статья в Википедии об экстракции растворителем


Хроматография

Этот чрезвычайно универсальный метод зависит от тенденции различных типов молекул адсорбироваться (прикрепляться) к разным поверхностям, когда они движутся вдоль «столба» адсорбирующего материала.Так же, как прогресс людей, идущих по торговому центру, зависит от того, сколько времени они проводят, глядя в окна, мимо которых проходят, те молекулы, которые сильнее адсорбируются материалом, будут выходить из хроматографической колонки медленнее, чем молекулы, которые не так сильно адсорбируются.

Бумажная хроматография сока растений [ссылка] →

бопринтид>

Статья в Википедии – Попробуйте сами
некоторые биохимические приложения –


Гель-электрофорез

представляет собой мощный метод разделения и «снятия отпечатков пальцев» с макромолекул, таких как нуклеиновые кислоты или белки, на основе физических свойств, таких как размер и электрический заряд.

Дополнительная информация – Статья в Википедии – Его использование в анализе ДНК – Проведите свой собственный виртуальный анализ ДНК

Как это работает: разделение ДНК (1,5 мин, SheaAndrews)


Идентификация и анализ в химии

Что общего у следующих людей?

  • Директор завода решает, принимать ли железнодорожную цистерну с винилхлоридом для производства в пластмассовую трубу
  • Агрохимик, который хочет узнать о содержании витаминов в новом гибриде овощей
  • Управляющий городской водоочистной станции, который должен следить за тем, чтобы содержание карбонатов в воде поддерживалось на достаточно высоком уровне, чтобы предотвратить коррозию, но на достаточно низком уровне, чтобы предотвратить накопление накипи

Ответ заключается в том, что все зависит от аналитических методов – измерений природы или количества («анализов») какого-либо интересующего вещества, иногда при очень низких концентрациях.


«В начале 1900-х годов химик мог анализировать около 200 проб в год на основные горно-образующие элементы. Сегодня, используя современные инструменты, два химика могут выполнять один и тот же тип анализа на 7000 проб в год».

[изображение из Геологической службы США]

Большое количество исследований посвящено поиску более точных и удобных способов идентификации веществ. Многие из них включают сложные инструменты; к наиболее широко используемым относятся следующие:

Спектрофотометрия

исследует способы поглощения, излучения или изменения света различных длин волн атомными и молекулярными частицами, предоставляя ключи к их структурам, а также как средство «снятия отпечатков пальцев» с вещества.В показанном здесь примере свет находится в инфракрасном диапазоне, который возбуждает пружинные движения химически связанных атомов. Это обеспечивает быстрый способ определения типа химических связей, присутствующих в молекуле – важный инструмент для определения ее структуры.

Подробнее об ИК-спектрах [ссылка на изображение]

Атомно-эмиссионная спектрофотометрия, еще один широко используемый метод спектроскопии, анализирует свет, излучаемый различными атомами в веществе.Когда любой атом нагревается до очень высокой температуры, энергия электронов повышается до короткоживущих «возбужденных» состояний, которые излучают свет, когда они распадаются обратно в «основное» состояние. Каждый вид атомов создает характерный линейчатый спектр, который однозначно его идентифицирует. Это важный инструмент в лаборатории, где возбуждение обеспечивается пламенем или электрическим разрядом. Но он также важен для астрономов как средство определения как состава звезд, так и расстояний до них. [ссылка на изображение]

Подробнее о спектрах атомных линий

Вы, вероятно, наблюдали каждый из этих спектров, даже не подозревая об этом! Na (натрий) излучает видимый свет только в желтой области; это объясняет желтый цвет уличных фонарей с испарениями натрия.Лампы с ртутным паром (Hg), также используемые в наружном освещении, имеют самые сильные линии излучения в синей области, что объясняет их характерный оттенок. Наконец, в рекламных вывесках широко используются трубки, заполненные газом неоном (Ne).


Масс-спектрометры

разбивает молекулы на фрагменты, которые можно охарактеризовать, разбивая их на ионы, которые затем ускоряются электрическим полем.Результирующий луч проходит через магнитное поле, которое отклоняет их на отдельные компоненты в соответствии с их отношением заряда к массе. Детектор на конце луча затем измеряет интенсивность каждого компонента и отправляет эту информацию в компьютер, который строит спектр масс.

[ссылка на изображение] ↓ [ссылка на изображение] →

Красные линии справа показывают, как эта молекула распалась на ионизированные фрагменты, в результате чего получился спектр, показанный слева.

[адаптировано из изображения
в Университете Майми, Огайо]

Подробнее о масс-спектрометрии: Iowa State U – Wikipedia


ЯМР-спектрометрия

анализирует действие радиоволн и магнитных полей на атомные ядра, чтобы изучить природу химических связей, связанных с определенным типом атома.
ЯМР – один из наиболее часто используемых инструментов для определения структуры молекулы.

Здесь показан ЯМР-спектр этанола, CH 3 -CH 3 -OH. Три пика в спектре представляют три окружения атомов водорода в молекуле. Самый правый пик, представляющий атомы водорода CH 3 , в три раза выше самого левого пика, что отражает меньшее содержание атомов водорода -ОН. [Ссылка на изображение] →

Дополнительная информация: RSC Wiki – Wikipedia


Рентгеновская флуоресценция (XRF)

Этот широко используемый метод похож на атомно-эмиссионную спектрометрию (описанную выше), но имеет важное преимущество в том, что он не разрушает образец.XRF и другие неразрушающие методы теперь позволяют историкам искусства определять виды пигментов, используемых в старых картинах и древней керамике. [ссылка] →

Как это работает. Рентгеновские лучи временно выбивают электроны с атомных орбиталей; когда электроны падают обратно в атомы, они производят новые рентгеновские лучи, которые отражают различные уровни энергии электронов, характерные для этого конкретного элемента. XRF может обнаруживать элементы, присутствующие в чрезвычайно широком диапазоне концентраций, от 100% до уровней ниже частей на миллиард.


Химия материалов, полимеров и нанотехнологий

Материаловедение пытается связать физические свойства и характеристики конструкционных материалов с их основной химической структурой с целью разработки улучшенных материалов для различных применений. Роль химии в материаловедении (нетехнический обзор)

Химия полимеров

разрабатывает полимерные («пластмассовые») материалы для промышленного использования.Соединение отдельных молекул полимера поперечными связями (красный цвет) увеличивает прочность материала. Таким образом, обычный полиэтилен представляет собой довольно мягкий материал с низкой температурой плавления, но сшитая форма более жесткая и устойчивая к нагреванию. [ссылка] →

Статья в Википедии


Органические полупроводники

предлагает ряд потенциальных преимуществ по сравнению с обычными устройствами на основе металлоидов.

Статья в Википедии

Роль органических полупроводников в улавливании солнечной энергии (5 мин, ACS)


Фуллерены, нанотрубки и нанопроволоки
Фуллерены были впервые идентифицированы в 1985 году как продукты экспериментов, в которых графит был испарен с помощью лазера, работа, за которую Р. Ф. Керл-младший, Р. Э. Смалли и Х. В. Крото разделили Нобелевскую премию по химии 1996 года.Ожидается, что исследования фуллерена приведут к новым материалам, смазкам, покрытиям, катализаторам, электрооптическим устройствам и медицинским приложениям.

Страница Фуллерена Кима Аллена – Научный модуль по фуллерену – C&EN Cagey Chemistry article


Наноустройство химии
создание сборок молекулярного масштаба для конкретных задач, таких как вычисления, создание движений и т. Д.

Этот «молекулярный мотор» был разработан в
vrije Universiteit Amsterdam.Он питается от тепловой энергии окружающей среды.

[ссылка на изображение]

Наноустройства в медицине (7 мин, ChemMatters)


Биосенсоры и биотранспортеры

поверхности металлов и полупроводников, «украшенные» биополимерами, могут служить чрезвычайно чувствительными детекторами биологических веществ и инфекционных агентов.

К этой золотой наночастице прикреплена единственная цепь ДНК.Если к золоту присоединены и другие агенты, ДНК позволяет сборке нацеливаться на конкретные клетки для доставки лекарств, обнаружения опухолей и генной терапии. [ ссылка на изображение ]

Подробнее: Использование в медицинских исследованиях (Википедия) – Свойства и приложения – Разработка инженерных полимеров и сенсоров (Duke U.)


Биохимия и молекулярная биология

Эта область охватывает широкий спектр исследований, начиная от фундаментальных исследований химии экспрессии генов и взаимодействий фермент-субстрат до дизайна лекарств.Большая часть деятельности в этой области направлена ​​на открытие лекарств .

Подробнее об открытии лекарств: статья в Википедии – статья ScienceCareers;
см. также это 4 мин. Видео на YouTube из Национального института здравоохранения США.


Открытие и проверка лекарств

начинался как в значительной степени разрозненный подход, при котором патоген или линия раковых клеток проверяли на сотни или тысячи веществ-кандидатов в надежде найти несколько «зацепок», которые могли бы привести к полезной терапии.

В настоящее время эта область полностью автоматизирована и обычно включает комбинаторную химию (см. Ниже) в сочетании с инновационными методами разделения и анализа.

Но это только первый шаг; Затем многообещающий лекарственный свинец должен быть тщательно изучен, чтобы убедиться, что его действительно можно превратить в практическое лекарство. Его молекулярная структура часто может быть изменена для оптимизации таких свойств, как растворимость, токсичность и эффективность. Этот процесс может занять годы, а количество отказов очень велико; Стоимость вывода на рынок нового лекарства часто достигает 100 миллионов долларов.

После того, как лекарство-кандидат найдено, его молекулярная структура часто может быть изменена, чтобы ее структура была гидратирована. Компьютерное моделирование – важный инструмент в этой работе.

Статья в Википедии о разработке лекарств


“Умный” препарат

начинается с определения конкретного белка или другой мишени, которую необходимо атаковать или изменить, чтобы облегчить заболевание.Посредством компьютерного молекулярного моделирования разрабатывается молекула-кандидат в лекарство, которая может связываться с мишенью и тем самым изменять ее поведение.

В этом примере лекарственное средство (малая молекула в «сайте связывания лиганда») специально сконструировано так, чтобы соответствовать этому месту на большом белке, которое оно должно модифицировать.

[ссылка на изображение]

Несколько интересных видеороликов об открытии и разработке лекарств:


Протеомика

Эта огромная область фокусируется на взаимосвязи между структурой и функцией белков, которых у человека насчитывается около 400 000 различных видов.Протеомика связана с генетикой в ​​том смысле, что последовательности ДНК в генах расшифровываются в белки, которые в конечном итоге определяют и регулируют конкретный организм.

[ссылка на изображение]

Статья в Википедии – обзор из C&E News – некоторые статьи из Nature


Химическая геномика

исследует цепочку событий, в которых сигнальные молекулы регулируют экспрессию генов.

Информационный бюллетень NIH по химической геномике
Статья по химической геномике (pdf)

Изображение: Путь передачи сигнала рецептора TGFβ

Некоторые видеоролики по протеомике и геномике:

Химический синтез

В самом общем смысле это слово относится к любой реакции, которая приводит к образованию определенной молекулы.Это одна из старейших областей химии и одна из наиболее активно развивающихся. Некоторые из основных потоков:

Синтез новой молекулы

Перед химиками всегда стоит задача придумывать молекулы, содержащие новые свойства, такие как новые формы или необычные типы связей.

Эта конкретная молекула, галантамин, содержится в некоторых растениях, которые долгое время использовались в народной медицине Восточной Европы.Сейчас он одобрен для лечения деменции.

Его систематическое название (которое однозначно описывает его структуру): (4a S , 6 R , 8a S ) -5,6,9,10,11,12-Гексагидро-3-метокси-11- метил-4a H – [1] бензофуро [3a, 3,2- ef ] [2] бензазепин-6-ол.


Комбинаторная химия
относится к группе в значительной степени автоматизированных методов создания крошечных количеств огромного количества различных молекул («библиотек») и последующего выбора тех, которые обладают определенными желаемыми свойствами.Хотя это один из основных методов открытия лекарств, он также имеет много других применений.

[ссылка на изображение]

Что такое комбинаторная химия?


Зеленая химия

разрабатывает синтетические методы, направленные на сокращение или устранение использования или выброса токсичных или не поддающихся биологическому разложению химических веществ или побочных продуктов.

Что такое зеленая химия?


Технологическая химия

устраняет разрыв между химическим синтезом и химической инженерией, адаптируя пути синтеза к эффективным, безопасным и экологически ответственным методам крупномасштабного синтеза.(Проектирование и строительство действующих заводов находится в ведении химического машиностроения.)

Что такое технологическая химия?

[ссылка на изображение]


Поздравляем! Вы только что завершили головокружительный тур по миру химии, сведенный в один быстрый и безболезненный урок – самый короткий в мире курс химии! Да, мы упустили много деталей, на то, чтобы понять наиболее важные из них, вам понадобится несколько месяцев счастливого открытия.Но если вы будете иметь в виду глобальную иерархию состава / структуры, свойств веществ и изменений (равновесия и динамики), которую мы разработали как в макроскопическом, так и в микроскопическом представлении, вам будет намного проще собирать детали по мере их знакомства. и увидеть, как они вписываются в общую картину.

Что вы должны уметь

Убедитесь, что вы полностью понимаете следующие основные концепции, представленные выше.

  • Различают по химии и по физике ;
  • Предложите способы, которыми области техники, экономики и геологии связаны с химией;
  • Определите следующие термины и классифицируйте их как микроскопические или макроскопические концепции: элемент, атом, соединение, молекула, формула, структура.
  • Две основные концепции, которые управляют химическими изменениями, – это энергетика и динамика .Какие аспекты химических изменений описывает каждая из этих областей?
  • Концептуальная карта

    A-Z Реактивы, калибраторы и контроли

    Ацетаминофен LiquiColor® (скорость)

    2400-060

    Арилациламидаза / о-крезол

    R1: 1 x 40 мл
    R2: 1 x 20 мл
    STD: 1 x 3 мл

    300 мг / л

    615

    Альбумин LiquiColor®

    0285-500

    Бромкрезоловый зеленый
    реакция (БЦЖ)

    R: 2 x 250 мл
    STD: 1 x 3 мл (6.0 г / дл)

    7 г / дл

    550

    Щелочная фосфатаза LiquiColor® (скорость)

    2900-430

    п-нитрофенилфосфат

    R1: 4 x 25 мл
    R2: 1 x 20 мл

    800 ЕД / л

    405

    Щелочная фосфатаза LiquiColor® (скорость)

    2900-500

    п-нитрофенилфосфат

    R1: 4 x 105 мл
    R2: 4 x 20 мл

    800 ЕД / л

    405

    Альфа-амилаза LiquiColor®

    2970-430

    Подложка EPS-G7

    R: 4 x 30 мл

    2000 Ед / л

    405

    ALT / SGPT Liqui-UV® (скорость)

    2930-430

    Процедура, рекомендованная IFCC

    R1: 4 x 25 мл
    R2: 1 x 20 мл

    600 Ед / л

    340

    ALT / SGPT Liqui-UV® (скорость)

    2930-500

    Процедура, рекомендованная IFCC

    R1: 4 x 105 мл
    R2: 4 x 20 мл

    600 Ед / л

    340

    AST / SGOT Liqui-UV®

    2920-430

    Процедура, рекомендованная IFCC

    R1: 4 x 25 мл
    R2: 1 x 20 мл

    600 Ед / л

    340

    AST / SGOT Liqui-UV®

    2920-500

    Процедура, рекомендованная IFCC

    R1: 4 x 105 мл
    R2: 4 x 20 мл

    600 Ед / л

    340

    β-гидроксибутират LiquiColor® (конечная точка)

    2440-058

    β-гидроксибутират
    дегидрогеназа / INT

    R1: 1 x 50 мл
    R2: 1 х 8.5 мл
    STD: 1 x 3 мл (1 ммоль / л)

    До 8,0 ммоль / л

    505

    β-гидроксибутират LiquiColor®
    (Beckman Synchron CX / LX / DX)

    В2440-180

    β-гидроксибутират
    дегидрогеназа / INT

    2 x 90 испытаний

    До 8.0 ммоль / л

    520

    Тест LiquiColor® с β-гидроксибутиратом
    Пакет валидации

    2440-058VP

    β-гидроксибутират
    дегидрогеназа / INT

    Тестовый набор β-HB, трехуровневый контроль, стандарты линейности, пакет литературы

    До 8.0 ммоль / л

    505

    Билирубин прямой LiquiColor®

    0245-250

    Модифицированный Walters-Gerarde

    R1: 1 x 250 мл
    Окислитель: 1 x 15 мл

    10 мг / дл

    540

    Билирубин Direct LiquiColor® (DCA)

    0235-450

    DCA (2,4-дихлоранилин)

    R1: 3 x 120 мл
    R2: 1 x 90 мл

    0.1–10
    мг / дл

    550

    Билирубин тотальный и прямой LiquiColor®

    0260-200

    Модифицированный Walters-Gerarde

    R1: 1 x 100 мл
    R2: 1 x 100 мл
    Окислитель: 1 x 15 мл
    Калибратор: 1 x 6 мл
    (10 мг / дл)

    10 мг / дл (прямое) 20 мг / дл (общее)

    540

    Билирубин тотал LiquiColor®

    0240-080

    Модифицированный Walters-Gerarde

    R1: 1 x 250 мл
    Окислитель: 1 x 15 мл
    Калибратор: 1 x 6 мл (10 мг / дл)

    20 мг / дл

    540

    Билирубин общий LiquiColor® (DCA)

    0230-450

    DCA (2,4-дихлоранилин)

    R1: 3 x 120 мл
    R2: 1 x 90 мл

    0.07–30 мг / дл

    540

    Кальций (Арсеназо) LiquiColor®

    0155-225

    Арсеназо III

    R1: 2 x 250 мл
    STD: 1 x 3 мл
    (10 мг / дл)

    15 мг / дл

    650

    Кальций (CPC) LiquiColor®

    0150-250

    Крезольфталеиновый комплексон

    R1: 1 x 125 мл
    R2: 1 x 125 мл
    STD: 1 x 3 мл (10 мг / дл)

    15 мг / дл

    550

    Хлорид LiquiColor®

    0210-250

    Тиоцианат ртути

    R: 1 x 250 мл
    STD: 1 x 3 мл
    (100 мг-экв / л)

    70–120 мэкв / л

    500

    Холестерин LiquiColor® (энзиматический)

    1010-430

    Триндер модифицированный

    R: 4 x 30 мл
    STD: 1 x 3 мл
    (200 мг / дл)

    750 мг / дл

    500

    Холестерин LiquiColor® (энзиматический)

    1010-225

    Триндер модифицированный

    R: 2 x 250 мл
    STD: 1 x 3 мл
    (200 мг / дл)

    750 мг / дл

    500

    Холестерин, ЛПВП, Direct LiquiColor®

    0590-040

    Однородный метод прямого измерения ЛПВП

    R1: 1 x 30 мл
    R2: 1 x 10 мл

    150 мг / дл

    600

    Холестерин, ЛПВП, Direct LiquiColor®

    0590-080

    Однородный метод прямого измерения ЛПВП

    R1: 2 x 30 мл
    R2: 2 x 10 мл

    150 мг / дл

    600

    Холестерин, ЛПВП, Direct LiquiColor®

    0590-500

    Однородный метод прямого измерения ЛПВП

    R1: 3 x 125 мл
    R2: 1 x 125 мл

    150 мг / дл

    600

    Холестерин, ЛПВП, тест

    0599-020

    мг / сульфат декстрана

    R: 400 Test (1 x 20 мл)
    STD: 1 x 3 мл (50 мг / дл)

    Холестерин, ЛПНП, Direct LiquiColor®

    0710-080

    Однородный метод прямого измерения ЛПНП

    R1: 2 x 30 мл
    R2: 2 x 10 мл

    520 мг / дл

    600

    CK Liqui-UV® (креатинкиназа / скорость)

    2910-430

    Модифицированная реакция Саса

    R1: 4 x 24 мл
    R2: 4 x 6 мл

    1 – 1200 Ед / л

    340

    Тест CK-MB (креатинкиназа-MB)

    0980-103

    Иммуноингибирование

    R: 9 х 3.5 мл

    175 Ед / л

    340

    CO2 (Sirrus)

    S0190-750

    Фосфоенолпируваткарбоксилаза

    R: 6 x 125 тестов

    2.9 – 5,0 мэкв / л

    405

    Креатинин LiquiColor® (конечная точка)

    0430-120

    Ферментативный

    R1: 3 x 30 мл
    R2: 1 x 30 мл
    STD: 1 x 5 мл (5 мг / дл)

    30 мг / дл

    550

    Креатинин LiquiColor® (конечная точка)

    0430-500

    Ферментативный

    R1: 3 x 125 мл
    R2: 1 x 125 мл
    STD: 1 x 5 мл (5 мг / дл)

    30 мг / дл

    550

    Креатинин LiquiColor® (кинетический)

    0420-500

    Яффе

    R1: 1 x 250 мл
    R2: 1 x 250 мл
    STD: 1 x 5 мл (5 мг / дл)

    20 мг / дл

    510

    Gamma-GT LiquiColor® (скорость)

    2960-430

    Модифицированный Сас

    R1: 4 x 25 мл
    R2: 1 x 20 мл

    300 Ед / л

    405

    Gamma-GT LiquiColor® (скорость)

    2960-500

    Модифицированный Сас

    R1: 4 x 105 мл
    R2: 4 x 20 мл

    300 Ед / л

    405

    Глюкоза LiquiColor® (энзиматическая)

    1070-125

    Триндер

    R: 1 x 250 мл
    STD 1 x 3 мл (100 мг / дл)

    400 мг / дл

    500

    Глюкоза LiquiColor® (энзиматическая)

    1070-500

    Триндер

    R: 2 x 250 мл
    STD 1 x 3 мл (100 мг / дл)

    400 мг / дл

    500

    Глюкоза LiquiColor® (ферментативная)

    1071-001

    Триндер

    R: 1 x 1000 мл

    400 мг / дл

    500

    Глюкоза Liqui-UV® (конечная точка)

    1060-500

    Гексокиназа

    R1: 4 x 105 мл
    R2: 1 x 80 мл
    STD: 1 x 3 мл
    (100 мг / дл)

    500 мг / дл

    340

    Гликированный сывороточный белок (GSP) LiquiColor®

    2350-062

    Ферментативный

    R1: 1 x 50 мл
    R2: 1 x12.5 мл

    21,0–1354,0 мкмоль / л

    546

    Гликогемоглобин прямой (HbA1c)

    0360-040

    Турбидиметрический иммуноферментный анализ

    R1: 1 x 30 мл
    R2: 1 x 10 мл
    R3 (лизирующий): 1 x 125 мл

    2–16% HbA1c

    600

    Гликогемоглобин (тест Pre-Fil)

    P350-050

    Методология: Оптимизированная процедура с ионообменной смолой

    50 тестов
    STD: 1 x 1 мл

    HbA1 4-20%
    HbA1c 2.6–16%

    415

    Тест на гликогемоглобин (HbA1 и HbA1c)

    0350-060

    Оптимизированная процедура с использованием ионообменной смолы

    60 тестов
    STD: 1 x 1 мл

    HbA1: 4 – 20% HbA1c: 2.6–16%

    415

    Тест на связывающую способность железа и общего железа

    0370-110

    Феррозин

    110 тестов
    R: 1 x 15 мл
    Буфер 1: 1 x 125 мл
    Буфер 2: 1 x 125 мл
    STD: 1 x 30 мл (500 мг / дл)

    1000 мг / дл

    560

    LDH Liqui-UV® (скорость)

    2940-430

    Модифицированный wacker

    R1: 4 x 25 мл
    R2: 1 x 20 мл

    800 ЕД / л

    340

    LDH Liqui-UV® (скорость)

    2940-500

    Модифицированный wacker

    R1: 4 x 105 мл
    R2: 4 x 20 мл

    800 ЕД / л

    340

    Магний LiquiColor®

    0130-430

    Ксилидиловый синий

    R: 4 x 30 мл
    STD: 1 x 3 мл (2 мэкв / л)

    4.3 мэкв / л

    520

    Фосфор Liqui-UV®

    0830-125

    Фосфомолибдат

    R: 1 x 250 мл
    STD: 1 x 3 мл (10 мг / дл)

    20 мг / дл

    340

    Калийный тест (руководство)

    0160-050

    Турбидиметрический иммуноферментный анализ

    50 тест
    STD: 1 x 3 мл (4 ммоль / л)

    10 ммоль / л

    580

    Прокальцитонин LiquiColor®

    2300-060

    Иммунотурбидиметрический с усиленным латексом

    R1: 1 x 45 мл
    R2: 1 x 15 мл

    0.17-50 нг / мл

    600

    Протеин Micro LiquiColor® (ЦСЖ / моча)

    0345-212

    Пирогаллол красный / Колориметрический

    R: 1 x 250 мл
    STD: 1 x 3 мл (100 мг / дл)

    150 мг / дл

    600

    Общий белок LiquiColor®

    0250-500

    Реакция биурета

    R: 2 x 250 мл
    STD: 1 x 3 мл (10 г / дл)

    10 г / дл

    550

    Салицилат Liqui-UV® (конечная точка)

    2410-051

    Салицилатгидроксилаза / НАДН

    R1: 1 x 50 мл
    R2: 1 x 1 мл
    STD: 1 x 3 мл (300 мг / л)

    1000 мг / л

    340

    Тест на натрий (руководство)

    0140-050

    Уранилацетат

    50 тестов
    STD: 1 x 6 мл (140 ммоль / л)

    160 ммоль / л

    420

    Триглицерид LiquiColor® (Моно)

    2200-430

    Глицерилфосфатоксидаза (GPO)

    R: 4 x 30 мл
    STD: 1 x 2 мл (200 мг / дл)

    1000 мг / дл

    500

    Триглицерид LiquiColor® (Моно)

    2200-225

    Глицерилфосфатоксидаза (GPO)

    R: 2 x 250 мл
    STD: 1 x 2 мл (200 мг / дл)

    1000 мг / дл

    500

    Триглиерид LiquiColor® (энзиматический)

    2100-430

    Глицерилфосфатоксидаза (GPO)

    R1: 4 x 30 мл
    R2: 1 х 1.8 мл
    STD: 1 x 2 мл (200 мг / дл)

    1000 мг / дл

    500

    Триглиерид LiquiColor® (энзиматический)

    2100-225

    Глицерилфосфатоксидаза (GPO)

    R1: 2 x 250 мл
    R2: 1 х 5.2 мл
    STD: 1 x 2 мл (200 мг / дл)

    1000 мг / дл

    500

    Азот мочевины (BUN) Liqui-UV® (Rate)

    2020-430

    Уреаза модифицированная

    R1: 4 x 25 мл
    R2: 1 x 20 мл
    STD: 1 x 3 мл (30 мг / дл)

    140 мг / дл

    340

    Азот мочевины (BUN) Liqui-UV® (Rate)

    2020-500

    Уреаза модифицированная

    R1: 4 x 105 мл
    R2: 4 x 20 мл
    STD: 1 x 3 мл (30 мг / дл)

    140 мг / дл

    340

    Тест на азот мочевины (BUN)

    0580-250

    Диацетилмоноксим

    250 тестов
    STD 1: 1 x 3 мл (25 мг / дл)
    STD 2: 1 x 3 мл (50 мг / дл) STD 3: 1 x 3 мл (75 мг / дл)

    80 мг / дл

    520

    Мочевая кислота LiquiColor® (ферментативная)

    1045-430

    Триндер

    R: 4 x 30 мл
    STD: 1 x 3 мл (8 мг / дл)

    20 мг / дл

    520

    Мочевая кислота LiquiColor® (ферментативная)

    1045-225

    Триндер

    R: 2 x 250 мл

    STD: 1 x 3 мл (8 мг / дл)

    20 мг / дл

    520

    Описание курсов

    Наши курсы

    CHEM 111, 112 Общая химия: Основы I и II (с лабораториями) : Вводные курсы по химии.Требуется для всех студентов факультетов химии, биохимии, доврачебной подготовки, подготовки стоматологов, фармацевтов и парамедицинских специальностей. Рекомендуется для всех научных специальностей. Кредит не может быть получен одновременно за CHEM 111 и CHEM 117 или за CHEM 112 и CHEM 118. Темы включают атомы и молекулы, субатомные частицы, химические связи, химию раствора, уравнения баланса, стехиометрию, термодинамику, газы, межмолекулярные силы, фазовые диаграммы, кинетика, равновесие, кислоты и основания, электрохимия, ядерная химия. CHEM 111 или CHEM 117 является необходимым условием для CHEM 112

    CHEM 117, 118 Общая химия: продвинутые принципы и приложения I и II (с лабораториями): Вводные курсы по химии. Подходит для студентов с сильным химическим и математическим образованием. Подходит для всех студентов факультетов химии, биохимии, доврачебных, медицинских, фармацевтических и парамедицинских специальностей. Кредит не может быть получен одновременно за CHEM 111 и CHEM 117 или CHEM 112 и CHEM 118. Охватываемые темы включают атомную и молекулярную структуру, стехиометрию, связывание, реакции, равновесие, термодинамику, кинетику, растворы и химию кислотных оснований.Особое внимание будет уделено применению фундаментальных химических концепций. CHEM 111 или CHEM 117 является необходимым условием для CHEM 118.

    CHEM 221, 222 Organic Chemistry I и II (с лабораториями): Исследование химии соединений углерода. Фундаментальные концепции химической связи используются для разработки химических моделей и корреляции взаимосвязей структура-свойство внутри и между различными классами углеродных соединений. 221 преподается осенью и летом 1; 222 преподается весной и летом 2. Предварительное условие: CHEM 112 или CHEM 118 является предварительным условием для CHEM 221; CHEM 221 является необходимым условием для CHEM 222.

    CHEM 255 Количественный химический анализ : Изучение теоретических принципов и технических приемов, относящихся к количественным измерениям в химических системах. Темы включают приготовление раствора, гравиметрическую и волюметрическую технику, обработку и анализ данных, а также использование химических приборов. Предлагается в весеннем семестре.Предпосылка: CHEM 221

    CHEM 260 Descriptive Inorganic Chemistry (с лабораторией): Изучение элементов и их соединений. Свойства этих веществ, охватывающие всю таблицу Менделеева, будут описаны и объяснены через связи с химическими теориями и концепциями. Будут изучены возникновение, выделение, использование и соединения элементов. Будут рассмотрены биохимические и промышленные применения. В лабораторных экспериментах большое внимание уделяется количественным методам.Предлагается в четных источниках. Предпосылка: CHEM 112 или CHEM 118

    CHEM 270 Environment Chemistry (с лабораторией): Этот курс фокусируется на роли, которую химия играет в окружающей среде (земной, водной и атмосферной), с особым упором на применение химических принципов. Анализ реальных проб окружающей среды с помощью химических приборов также будет представлен как в рамках лекции, так и в лабораторных условиях. Предпосылка: CHEM 112 или CHEM 118

    CHEM 331, 332 Physical Chemistry I & II (с лабораториями): Физические аспекты химических явлений, включая свойства твердых тел, жидкостей, газов и растворов; термодинамика; кинетика; электрохимия; и элементарная квантовая теория.331 предлагается каждую осень, 332 каждую весну. Предварительные требования: CHEM 222 с C- или выше, MATH 122 и две единицы физики являются предварительными условиями для CHEM 331; CHEM 331 является необходимым условием для CHEM 332.

    CHEM 340 Pharmaceutical Chemistry: Исследование химии фармацевтических препаратов с акцентом на взаимодействия на молекулярном уровне между лекарствами и организмом. Метаболизм лекарств, взаимодействие лекарств с рецепторами и разработка лекарств изучаются в тематических исследованиях, включая противораковые препараты, опиаты и антибиотики.Предлагается в нечетных источниках. Предпосылка: CHEM 222 с C или выше.

    CHEM 341 Биохимия I: Структура и функции (с лабораторией): Этот курс дает обзор структуры и функции биологических мономеров и полимеров на примерах из медицины. Белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и липиды подробно изучаются с акцентом на межмолекулярные взаимодействия, кинетику и термодинамику. Предлагается каждую осень. Требование: Chem 222 с C- или выше.

    CHEM 342 Биохимия II: Метаболизм (с лабораторией): Этот курс предоставляет обзор основных метаболических путей, обнаруженных у животных, растений и прокариот, включая их связь с медициной и здоровьем. Подробно изучены катаболизм и анаболизм углеводов, липидов и белков, а также окислительное фосфорилирование и фотосинтез. Лаборатория состоит из семестрового проекта, в котором студенты модифицируют, экспрессируют, очищают и изучают белок, важный для метаболизма используемых в настоящее время химиотерапевтических препаратов.Предлагается в весеннем семестре. Предварительный компонент: Chem 341.

    CHEM 350 Инструментальный анализ (с лабораторией): Независимо от своих интересов, все химики полагаются на использование оборудования для определения характеристик химических явлений. В этом курсе мы изучим, как можно контролировать химические системы с помощью контрольно-измерительных приборов, конструирование приборов, способных выполнять такие измерения, и применение этих средств к множеству сложных систем. Лаборатория ориентирована на предоставление студентам значительных практических возможностей для самостоятельной работы с химическими приборами.Предлагается в четных водопадах. Предпосылка: CHEM 255 и CHEM 222 с C- или выше.

    CHEM 420 Advanced Organic Chemistry: Углубленное изучение избранных тем органической химии с особым упором на физическую органическую химию. Предлагается в пружинах с четными номерами Предварительное условие: CHEM 222 с рейтингом C или выше.

    CHEM 460 Продвинутая неорганическая химия: Продвинутые темы неорганической химии с упором на связывание и структуру.Предлагается в нечетных источниках. Предварительное условие: CHEM 222 с уровнем C или выше

    Студенты также могут получить академический кредит за исследования и стажировку. Свяжитесь с заведующим отделением, доктором Екатериной Сариски ([email protected]) для получения дополнительной информации.

    Безопасность

    Все химические факультеты стремятся познакомить своих студентов с химической теорией. как практический лабораторный опыт.Одна из сильных сторон Калифорнийского государственного университета, Фресно химический факультет заключается в том, что все студенты имеют возможность развивать свои знания в химической лаборатории с использованием химикатов, растворов и различных аналитических оборудование. Как следствие, ученик подвергается воздействию материалов, которые могут быть опасными. и иметь возможность причинить телесные повреждения при ненадлежащем использовании. В Химический факультет неизменно стремится продвигать и поддерживать безопасные лабораторные условия для студентов, преподавателей и сотрудников.

    Все преподаватели, сотрудники и студенты должны быть осведомлены о политике и процедурах кафедры. связанных с химической безопасностью, как указано в Руководстве по химической безопасности Департамента. Некоторые общие принципы безопасности при работе с лабораторными химикатами включают:

    • Поскольку некоторые химические вещества не представляют опасности, разумно минимизировать все химические воздействия. Как правило, следует избегать контакта кожи с химическими веществами.Все химические вещества могут обращаться с безопасностью, если известны опасности, связанные с этим химическим веществом, и принятые надлежащие меры предосторожности.
    • Лучший способ избежать контакта с веществами, переносимыми по воздуху, – это предотвратить их утечку в атмосферу лаборатории с использованием вытяжных шкафов или других вентиляционных устройств. Обращайтесь с воздухом в лаборатории как с воздухом для дыхания, а не как с пародисперсионной средой.
    • Избегайте недооценки риска. Даже химические вещества без известной значительной опасности с ним следует обращаться осторожно. Следует учитывать все вещества с неизвестной токсичностью. токсичен. Следует предположить, что любая смесь будет более токсичной, чем ее наиболее токсичный компонент. Не стоит недооценивать опасность нелетучих остатков дистилляций, которые может содержать примеси в концентрированных количествах.
    • Разработать и поддерживать работающую, жизнеспособную программу безопасности, предназначенную для минимизации химических экспозиции. Безопасность должна быть видимой частью образовательного процесса.
    • Уровни вентиляции в лабораториях никогда не должны допускать допустимого воздействия Пределы или пороговые значения, которые должны быть превышены. Используйте вытяжные шкафы для контроля паров или ограничить количество используемого химического вещества в любой момент времени.

    Если у учащихся есть ЛЮБЫХ вопросов или опасений по поводу безопасности лаборатории, они должны обсудить их со своими лаборант ДО начала лабораторных работ.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *