Kimya Bilimi
Simyadan Kimyaya
Simya: Basit metalleri altına çevirme, şifa ve ölümsüzlük iksirini bulma uğraşlarına simya (alşimi), bu işle uğraşanlara simyacı (alşimist) denir.
Simyacıların en büyük iki amacı ;
Felsefe taşını yapmak
Felsefe taşı hem metalleri altına çevirebilecek, hem de ölümsüzlük iksirinin bulunmasını kolaylaştıracaktı.
Simyacıların Kullandığı Teknikler
Kavurma
Çözme
Yakma
Fırınlama
Damıtma
Süblimleştirme
Süzme
Mayalandırma
Kullanılan Aletler
İmbikler (damıtma için)
Potalar (eritme için)
Fırın (ısıtma için)
Kaplar (saklamak için)
Not
Simya Bilim dalı değildir. Deneme-yanılmaya dayalıdır. Teorik bir temele dayanmaz. Sistematik bilgi birikimi içermez. Bilgi birikimi oluşmamıştır.
Kimya
Maddenin yapısını, özelliklerini ve etkileşimlerini inceleyen bilim dalına kimya denir. Bu nedenle kimya, malzeme bilgisi olarak da bilinir. Kimya bilimleri, tarım, tıp, metalurji, arkeoloji, gıda bilimi ve diğer disiplinlerle ortak araştırmalar yürütür. Bu, kimyanın birçok alt alanının oluşmasına yol açmıştır.
Kimyanın Alt Dalları
Analitik Kimya: Kimyasal bileşiklerin tanınması ve miktarlarının belirlenmesi işlemlerini kapsayan kimya disiplinidir.
Biyokimya: Canlı organizmaların kimyasal yapısını ve bu yapıda meydana gelen kimyasal değişiklikleri inceleyen kimya disiplinidir.
Fizikokimya: Sıcaklık, basınç, derişim (çözeltilerde birim hacimdeki madde miktarı) gibi fiziksel faktörlerin kimyasal tepkimelere etkilerini inceleyen kimya disiplinidir.
Polimer Kimyası: Çok sayıda küçük birimin (monomer)birbirine eklenmesiyle oluşan büyük molekülleri (polimer) inceler.
Anorganik Kimya: Organik olmayan bileşiklerin yapılarını, özelliklerini ve tepkimelerini inceleyen kimya disiplinidir.
Organik Kimya: Karbon (C) bulunduran bileşiklerin yapılarını, özelliklerini ve tepkimelerini inceleyen kimya disiplinidir.
Endüstriyel Kimya: Endüstride (sanayide) kullanılan ham maddelerin imalatıyla ilgilenir.
Kimyacıların Çalışma Alanları
İlaç: Tıbbın henüz gelişmediği günlerde insanlar ilaçlarını bitkilerden elde ederdi. İlaçlar, canlı hücrelerde değişikliklere neden olan kimyasallardır. Biyolojik hastalıkların tanısını, tedavisini ve önlenmesini sağlayan ilaçlar tıbbi kimyanın konusudur.
Gübreler: Bitki beslenmesi için gereklidir. Bitkilerin azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürt gibi elementlere ihtiyacı vardır. Gübre sektöründe çalışan kimyagerler, toprak ve bitkileri analiz eder, toprak yapısında hangi minerallerin eksik olduğunu ve bitkilerin neye ihtiyacı olduğunu belirler ve çiftçilere tavsiyelerde bulunur. Kimyagerler, biyokimya, biyoloji ve tarım dahil olmak üzere birçok alanda uzmanlarla çalışır.
Petrokimya: Ham petrolün işlenmesiyle elde edilen kimyasallarla uğraşan sanayi dalıdır. Bu ürünler üretilmekte olup; sentetik elyaflar, temizlik malzemeleri, boyalar, ilaçlar, araba lastikleri ve plastikler gibi ürünlerin hammaddesi olarak kullanılmaktadır. Kimyagerler, petrokimya tesislerinde ve petrol ürünü işleme tesislerinde petrol ürünleri elde etme sürecinde yer almaktadır.
Arıtım: Bir ürünün saflığını etkileyen maddelerin ayrıştırılması işlemidir. Arıtma işlemleri başta su arıtma olmak üzere petrol arıtma ve metalurji gibi birçok alanda gerçekleşmektedir. Arıtma, elektroliz, fraksiyonel damıtma, kristalizasyon, filtrasyon ve ters ozmoz gibi çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemleri benimser. Kimyagerler, işlenecek maddeleri analiz eder, çıkarılması gereken kimyasalları belirler ve uygun tedavi yöntemleri önerir. Hatta araştırma yoluyla yeni kimyasal tedaviler geliştiriyorlar.
İşleme: Eski zamanlarda kullanılan hayvan ve bitkilerin doğal boyalarının yerini yapay boyalar almış ve boya endüstrisi hızla gelişmiştir. Herhangi bir nesneyi renklendirmek veya korumak için kullanılan kaplamaya boya denir. Boya, özelliklerine göre karıştırılan farklı kimyasallardan oluşur. Bu kimyasallar solventler, boyanın yüzeylere yapışmasını sağlayan bağlayıcılar ve renklendirici pigmentlerdir. Boya sektöründe çalışan kimyagerler, sağlığa daha az zararlı kimyasallar kullanarak dayanıklı boyalar üretiyorlar.
Tekstil: Tekstil kimyası, kimyanın özel bir uygulama alanıdır. İplik hazırlamadan giysiye kadar olan süreci kolaylaştırmak ve daha kaliteli ürünler elde etmek için kimyasallar kullanılmaktadır. Tekstil malzemeleri giyim, halı, dikiş ipliği, döşemelik gibi birçok ürünün imalatında kullanılmaktadır. Bu malzemelerin üretiminde ve sentezinde organik kimya kullanılmaktadır.
Kimyanın Sembolik Dili
Elementler: Proton sayıları aynı olan atom grubuna element denir.
Tek tür atomdan oluşur.
Saf maddedir.
Homojendir.
Belirli koşullar altında erime ve kaynama noktaları sabittir.
Yoğunlukları belirli koşullar altında sabittir.
Basit maddeler kimyasal ve fiziksel yöntemlerle ayrılamazlar.
Sembollerle gösterilir.
Doğada helyum, oksijen, nitrojen gibi elementel halde çok az element bulunur. Çoğu element doğada bileşikler halinde bulunur. Bu elementler kimyasal olarak bileşiklerinden elde edilir. Moleküller vardır ve atomlar vardır.
Bileşik: Farklı elementlerin belirli oranlarda birleşerek özelliklerini kaybetmesiyle oluşan saf maddelere bileşik denir.
Kimya Bilimine Katkı Sağlayan Bilim Adamları
Empedokles;
Yunanlı simyacı ve filozof olan Empedokles her şeyin dört elementten oluştuğunu önermiştir. Bu elementler toprak, hava, ateş ve sudur. Bu elementlerin yanında sevgi ve nefret olarak iki kuvvetin her şeyin temelini oluşturduğunu öne sürmüştür.
Demokritos
Demokritos, bir maddeyi sürekli küçük parçalara bölme işleminin sonsuza dek sürdürülemeyeceği düşüncesinden yola çıkarak maddelerin çok küçük taneciklerden oluştuğunu ve bu taneciklerin bölünemez olduğunu savunmuştur. Bölünemez taneciklere “atom” adını vermiştir. Demokritos atomları sert, bölünemez ve sürekli hareket hâlinde olan yapılar olarak düşünmüştür.