chimie, știința substanțelor
cea mai utilizată definiție chimie – mai mult, cuvintele mai puțin – este după cum urmează:
Chimia este știința care studiază materia, energia și modificările sale.
În timp ce această definiție este adevărată, este extrem de imprecisă. Chimia nu studiază tot ce are de a face cu materia și energia. Mai degrabă, este fizica este cea care studiază cea mai mare parte a fenomenelor care au legătură cu aceste două obiecte de studiu. Chimia studiază doar o mică parte din acest univers:
chimia este știința care studiază tot ce se referă la acele procese în care substanțele sunt obținute de la alții (SOSA și MÉNDEZ, 2011).
Obiectul de studiu al chimiei sunt substanțe și interacțiunile acestora. Chimia este știința substanțelor.
Chimia a însoțit omul de-a lungul istoriei sale (chiar înainte de apariția sa, cu aproape 200.000 de ani în urmă, ca homo sapiens sapiens). Și pe acel drum lung, istoria a influențat chimia și acest lucru, la rândul său, a făcut acest lucru peste asta. Apoi, o scurtă revizuire a unor procese chimice care au jucat un rol-cheie în cursul istoriei (SOSA, 2015).
Focul
Interesant, nu am mers, primul care domină focul. Cu 500.000 de ani în urmă, homo erectus pekinensis a folosit deja focul pentru gătit, pentru că în peștera sa au existat cenușă și cărbune asociate cu oasele de animale și semințe arse.
Ceramica
Cu siguranță, bătrâni au trăit cu chimia de moduri foarte diferite. Dar primul proces chimic, 10.000 A.C., care a avut o mare influență asupra istoriei omului, a fost posibilitatea de a forma o pastă turnabilă prin adăugarea de apă la lut și întărirea ulterioară cu forma dorită prin acțiunea focului. Formula de lut este al2O3 · 2SIO2 · H2O și numele său chimic este hidratat alumină silicat
ceramică, arta de fabricație containere și vase, a fost o parte esențială în trecerea vieții nomade la viața sedentară a umanității . Cuvântul ceramic derivă din Keramikosul grecesc, ceea ce înseamnă, nici mai mult, nici mai puțin, substanță arsă.
cupru
Omul avea acces la cupru de la începutul timpului. De aceea au fost găsite ustensile de cupru, în jur de 7.000 a. C., în Turcia și Irak.
Cu toate acestea, strămoșii noștri au învățat să obțină chimic în jur de 4.000 a. C. Mineralele făcute reacționează ca Malachit și Azurite cu cărbune. Aceste minerale conțin mai multe substanțe, dar cele care sunt în cantități mai mari sunt carbozii de cupru. În cazul malachitului, este dihidroxidul carbonat de cupru (II). Reacția este după cum urmează:
Egipt. Bronz
Bronz sa dovedit a fi cel mai inovator aliaj al istoriei tehnologice a omenirii. Instrumente, arme și diferite materiale de construcție, cum ar fi mozaicurile și plăcile decorative, au obținut o duritate și durabilitate mai mare decât predecesorii săi în piatră sau cupru. Tehnologia bronzului a fost cunoscută de 4.500 A. C., lângă Bang Chieng, Thailanda. Tehnica a constat în contactarea unui minereu de cupru (calopirită sau malachit) cu un minereu de staniu (casitrita) într-un cuptor alimentat cu cărbune. Carbonul de cărbune reacționează cu minerale și cupru și staniu sunt produse. Reacția care a condus la TIN este după cum urmează:
Cantitatea de staniu a fost de 5 până la 10% din masa de aliaj rezultat. Metalurgie a fabricării de bronz a dat naștere la așa-numita epocă de bronz. Tencuiala și varul
Pagina de incendiu de iluminare, fierbinte, protejând de fiară și de gătit, omul să-și fabrică primul său Substanțe: ipsos și var. În Orientul Apropiat, în timpul mileniului IX A. C., se găsesc construcții în care au fost utilizate gips și var.
atât gips, cât și var au fost fabricate prin utilizarea focului. Tencuiala a fost obținută prin calcinarea unei pietre naturale numită Aljiez. În timp ce varia a apărut prin depunerea calcarului la foc.
Fier
Fier nu este găsit ca o substanță elementară în natură. Este necesar să o obțineți de la substanțe compozite.Poate fi obținut prin reacții chimice, la temperaturi ridicate, de la minerale, cum ar fi hematitul și magnetitul care conțin oxizi de fier.
Civilizațiile care erau încă în epoca bronzului, cum ar fi egiptenii sau Acaos, au plătit scump, în fața acelora, la începutul lor tehnologic.
Materialul obținut nu a fost fierul pur, ci un aliaj cu o cantitate mică de carbon (între 0,05 și 0,25% din aluat) numit fier forjat. Caracteristica sa principală este că atunci când este foarte fierbinte (roșu roșu), este foarte moale, dar se întărește când o răcește. Astfel, în timp ce sub acțiunea focului, se poate da așa cum doriți să păstrați când se răcește.
până la perioada în care a fost înlocuită utilizarea bronzului – care a avut loc la diferite date, conform la locul – se numește epoca de fier.
Dar a fost de până la 1.400 d. C. Căptușele prevăzute cu burdufuri au început să fie utilizate, care permit atingerea temperaturii de topire a fierului: aproximativ 1,535 ° C!
și a fost doar până la 1.855 d. C., că ar putea exista un proces de rafinare și o reducere a fierului pentru a produce oțel în cantități industriale la costuri reduse.
sticlă
sticlă este un alt material pe care l-am învățat de fabricat. Primele obiecte de sticlă care au fost fabricate au fost margele guler. Fabricarea sticlei ar fi putut fi provenită în Orientul Mijlociu în timpul celui de-al treilea mileniu a. C.
Cu toată siguranța, fabricarea sticlei a fost dezvoltată extraordinar în Egiptul antic (1.500 A. C.), așa cum este evidențiat de numeroasele obiecte de utilizare zilnică și de împuternicire descoperite în morminte.
Paharul de antichitate ar putea fi făcut în principal de cuarț, Si02. S-a adăugat carbonat de sodiu, Na2C03, pentru a ajuta la topirea cuarțului la o temperatură mai scăzută. În cele din urmă, pentru a îmbunătăți calitatea sticlei, carbonat de calciu, CACO3, s-a adăugat.
Culoarea se datorează prezenței altor oxizi de metal: de fier, mangan, cupru, cobalt, etcetera.
Hârtie
în Egiptul antic (3.000 A. C.), a fost scris despre PAPIUS (unde provine cuvântul hârtie). Papirusul a fost obținut din tulpina unei plante (Papirus Cyperus) foarte abundentă pe malurile râului Nil.
Primul care fabrică de fabricație au fost chinezii în secolul al II-lea d. C. Au făcut-o din reziduurile de mătase, orez și paie de cânepă și chiar bumbac.
Este în mod tradițional considerat că primul proces de fabricare a hârtiei a fost dezvoltat de către Eunuco Cai Mon, consilierul împăratului Han.
Pentru aproximativ 500 de ani, hârtia a fost efectuată numai în China. În anul 610 a fost introdus în Japonia și în jurul anului 750 în Asia Centrală. Cunoașterea a fost transmisă la arabii, care la rândul lor l-au dus în Spania și Sicilia în secolul al X-lea. Mai târziu, documentele se răspândesc în Franța care a început să o producă din lenjeria din secolul al XII-lea.
P> Celuloză constituie materia primă a rolului și țesuturilor fibrelor naturale. Este un polimer din fragmente de glucoză care se repetă în structura lor nenumărate ori. Celuloza formează cea mai mare parte a biomasei terestre. Gunpowder
Gunpowder a fost inventat în China pentru a face focuri de artificii și arme, aproximativ în secolul al IX-lea din epoca noastră. Grecii și arabii au introdus-o în Europa în jurul anului 1200.
În 1334, praful de pușcă a fost deja fabricat în Anglia și, în 1340, Germania avea facilități pentru ao produce.
Primul Încercarea de a folosi praful de pușcă pentru a submina pereții fortificațiilor a avut loc în timpul site-ului PISA (Italia) în 1403. În a doua jumătate a secolului al XVI-lea, fabricarea prafului a fost un monopol al statului în majoritatea țărilor.
În lupta de la Lepanto în 1571, între turci și creștini, praful a jucat un rol definitiv. În timp ce creștinii au folosit arcabucile, turcii au preferat săgețile, având în vedere că, la momentul încărcării unui arcabuz, arcașul ar putea trage treizeci de săgeți. Dar nici daunele, nici scopul, nici scopul nu a fost comparabil.
praful de pușcă este un material exploziv care conține mai multe substanțe mixte: nitrat de potasiu (KNO3), sulf și cărbune. În contact cu o flacără, aceste trei substanțe solide reacționează reciproc pentru a produce alte trei substanțe: sulfură de potasiu (K2S), azot (N2) și dioxid de carbon (CO2). Primul este solid, dar celelalte două sunt gazoase. Trucul este să vă împachetați praful de pușcă strâns.Deoarece gazele ocupă volume extrem de mari, atunci când se formează, aceștia exercită o presiune imensă în ambalaj, producând în cele din urmă o explozie tunetă și violentă.
aluminiu
Aluminiu a fost descoperit doar în 1808. În 1880, a fost încă o raritate. Fiul lui Napoleon al III-lea, de exemplu, ia dat un raport de aluminiu exotic și scump.
Invenția procesului care permite aluminiu în cantitățile industriale este o poveste exemplară a simultanității unei descoperiri științifice. /p>
Charles Martin Hall și Paul Louis Toussaint Héroult s-au născut atât în 1863, cât și în 1914. Cei doi s-au dedicat chimiei, dar au lucrat, fără relații între ele, pe două continente diferite: primul într-un mic Orașul din Ohio, al doilea la marginea orașului Paris. În timpul primăverii de iarnă din 1886, au găsit practic soluții identice separat cu problema obținerii de aluminiu de la un mineral.
Procesul Hall-Héroult constă în dizolvarea aluminei, al2O3, în criolitul, Na3Alf6 și apoi descompune-o în aluminiu și oxigen prin acțiunea energiei electrice.
Amoniac
Plantele sunt marile fabrici ale naturii. Ei nu au nevoie să mănânce vitamine sau aminoacizi. Ceea ce fac ei este sintetizarea lor înșiși. Pentru aceasta au nevoie de materii prime adecvate. Aceste materii prime sunt îngrășămintele.
De exemplu, pentru a sintetiza aminoacizii proteinelor, ca materie primă, substanțe ale căror particule conțin elementul chimic de azot.
Majoritatea azotului Îngrășămintele sunt obținute din amoniac, NH3. Acest lucru este obținut industrial prin procesul Haber-Bosch. Pentru această contribuție, chimistii Fritz Haber și Carl Bosch au primit premiul Nobel în chimie în 1918 și, respectiv, 1931. Procesul constă în reacția substanțelor elementare ale azotului, N2 și a hidrogenului, a substanțelor elementare H2, a temperaturii ridicate, a presiunii ridicate și a prezenței unui catalizator:
aproximativ jumătate din azotul conținut în produsele agricole provine din îngrășăminte sintetice , fabricate din amoniac. Producția totală de amoniac aproape sa dublat în timpul anilor cincizeci pentru 1975, iar după o scurtă perioadă de stagnare la sfârșitul anilor optzeci, a ajuns la 130 de milioane de tone pe an la sfârșitul secolului al XX-lea.
demografia Explozia substanțelor
Din descoperirea focului până în prezent, începutul secolului XXI, Homo Sapiens Am învățat să obținem substanțe de la alții, am stabilit regulile jocului de chimie.
Odată ce aceste regularități au au fost cunoscuți, chimiștii au fost dedicați, printre altele, pentru a crea mii, sute de mii și, astăzi, milioane de substanțe.
Droguri, coloranți, conservatori de alimente, fibre, aditivi, materiale cu optic, magnetice sau electrice, greu, moi, elastice, rezistente, durabile etc., etc., etc. Substanțe personalizate
Societatea Americană Chemical are o secțiune – secțiunea Rezumturile chimice (CAS) – care este dedicată înregistrării și capturarii rezumatelor (rezumate în limba engleză) a tuturor articolelor științifice legate de chimie care sunt publicate. De asemenea, CAS înregistrează (și le atribuie un număr) toate noile substanțe create prin diferite investigații chimice. Astăzi au fost înregistrate mai mult de 100 de milioane de substanțe.
al amoniacului pentru aici, au fost create zeci de substanțe, materiale și procese care au transformat acut modul nostru de viață. O revizuire a contribuțiilor de chimie din vremurile recente ar merita un alt spațiu și un alt moment. Și, cu siguranță ar implica o lucrare imensă.