فروع علم الكيمياء

ماذا يقصد بعلم الكيمياء؟

تُعرّف الكيمياء على أنّها علمًا مختصًا بدراسة خصائص المواد وتكوينها وبنيتها سواء كانت عناصر أو مركبات، بالإضافة إلى دراسة التحولات التي تمر بها المادة والطاقة التي تُطلَق أو تُمتَص أثناء هذه التحولات^[١]، وبعبارة أخرى فالكيمياء علم يدرس الخصائص والتفاعلات بين كلًا من المادة والطاقة، كما أنّها طريقة لدراسة الخصائص والصفات والتغيرات الفيزيائية والكيميائية للمادة.

يمكن إذًا تعريف الكيمياء بأنّها العلم المركزي؛ وذلك لكونها تلامس العلوم الطبيعية الأخرى بكافة أشكالها، كعلم الأحياء والفيزياء والجيولوجيا وغيرها، ولا بدّ من الإشارة هنا إلى أنّ الكيميائيون دائمًا ما يهتمون بدراسة الذرات؛ حيث تُشكّل الذرات اللبنات الأساسية للمادة، بالإضافة إلى دراسة التفاعلات بين الذرات، والجسيمات دون الذرية؛ التي تُعد جسيمات أصغر من الذرات، وتشمل أشياء مثل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات^[٢]، وفي هذا المقال سيتم الحديث عن فروع علم الكيمياء جميعها.

لقراءة المزيد يمكن الاطلاع على المقال الآتي: ما هو علم الكيمياء

فروع علم الكيمياء

ماذا يندرج تحت علم الكيمياء؟

يُصنَف علم الكيمياء بشكل رئيس إلى خمسة فروع أساسية؛ والتي تضم كل منها أنواع أخرى من الكيمياء، وفيما يأتي شرحًا لهذه الفئات الخمس لمعرفة ما يدرسه كل فرع من هذه الفروع الخمسة على حدى وأنواع الكيمياء الأخرى التي تقع في كل فرع^[٣]:

الكيمياء العضوية

ماذا يقصد بالكيمياء العضوية؟

تدرس الكيمياء العضوية المركبات التي تحتوي على عنصر الكربون، كما أنّها تدرس تكوين بنية جميع أشكال الحياة للوصول لفهم أفضل حول ماهية خلق الحياة وكيفية استمرارها في التكوين والتطوّر، ومن الجدير بالذكر أنّه يوجد حاليًا ما لا يقل عن 6 ملايين مركب عضوي مختلف عن الأخر تم اعتمادها.

على الرغم من وجود العديد من المركبات وتعقيد هذا الفرع من الكيمياء، إلا أنّه فرع ضروري في الحياة اليومية، حيث تشكل المركبات العضوية معظم الأشياء التي يواجهها الإنسان في حياته اليومية؛ كالأطعمة التي يتناولها أو حتى المنتجات التي يستخدمها في التنظيف، كما أنّها تستخدم في صنع كل من الأدوية والبلاستيك والملابس والمبيدات الحشرية وغيرها الكثير، ولا بدّ من الإشارة هنا إلى أنّ هناك العديد من المجالات المهنية التي تتطلب فهمًا للكيمياء العضوية، كطب الأسنان والطب والبيطرة والصيدلة والهندسة الكيميائية وغيرها^[٣].

لقراءة المزيد يمكن الاطلاع على المقال الآتي: تعريف الكيمياء العضوية.

الكيمياء غير العضوية

ماذا يقصد بالكيمياء غير العضوية؟

يدرس هذا الفرع من الكيمياء جميع المركبات غير العضوية؛ فهو يدرس بشكل رئيس كل ما لا تتناوله الكيمياء العضوية، وذلك على الرغم من وجود تداخلًا ملحوظًا في كلا الفرعين، إذ يدرس عادةً المركبات التي لا تضم أيّ مزيجًا من روابط الهيدروجين والكربون، حيث تضم بعض الموضوعات التي يدرسها فرع الكيمياء غير العضوية كل من الأصباغ والطب والوقود والزراعة وعلم المواد وغيرها الكثير.

من الجدير بالذكر أنّه عادةً ما تتميز المركبات المستخدمة في الكيمياء غير العضوية بأنّ لها نقاط انصهار عالية وخصائص توصيل تكون إما منخفضة أو عالية، كما تستخدم الكيمياء غير العضوية في بعض المنتجات كالكلور والأمونيا وثاني أكسيد التيتانيوم وغيرها، ولا بدّ من الإشارة هنا إلى أنّه غالبًا ما يعمل الأشخاص الذين يعملون في مجال الكيمياء غير العضوية في عدة أماكن، إذ يمكن أنّ يقوموا بصناعة الشرائح لأجهزة الكمبيوتر أو العمل في المناجم، أو العمل في المختبرات الحكومية أو المؤسسات الأكاديمية^[٣].

الكيمياء التحليلية

ماذا يقصد بالكيمياءالتحليلية؟

تتناول الكيمياء التحليلية دراسة مكونات التراكيب الكيميائية، إذ يُركِّز العلماء الذين يدرسونها على جمع المعلومات حول بنية المركب؛ وذلك لحل المشكلات وتوفير الأمان عند استخدام هذه المواد، ومن الجدير ذكره أنّ الكيميائيون في هذا المجال دائمًا ما يوظفون معارفهم بعدة طرق، إذ يستخدمون النتائج التي توصلوا إليها للقيام بعدة أشياء أهمها ضمان جودة المياه والأدوية والأطعمة التي يتم تناولها، كما أنّهم يقوموا بمساعدة الأطباء في تشخيص الأمراض من خلال مهاراتهم البحثية والتحليلية، بالإضافة إلى قيامهم عدة تحليلات على مستويات مختلفة ثم تفسير تلك البيانات لاستفادة العلماء وغيرهم من المتخصصين منها^[٣].

لقراءة المزيد يمكن الاطلاع على المقال الآتي: ما هو علم الكيمياء التحليلية.

الكيمياء الحيوية

ماذا يقصد بالكيمياء الحيوية؟

تجمع الكيمياء الحيوية بين مجالات علم الأحياء والكيمياء، إذ تدرس التفاعلات والعمليات الكيميائية المتنوعة التي تحدث في الكائنات الحية، إلا أنّها تُركِّز بشكل أكبر على الجانب الكيميائي بالمقارنة مع الجانب البيولوجي، حيث يُركِّز فرع الكيمياء الحيوية بشكل كبير على ما يحدث على المستوى الجزيئي، بالإضافة إلى دراسة ما يجري داخل جسم الإنسان، بما في ذلك الخلايا والليبيدات والبروتينات.

كما تبحث الكيمياء الحيوية في الطريقة التي تتواصل بها الخلايا مع بعضها البعض عندما يقوم الجسم بالتصدي للأمراض أو عندما ينمو وينضج، ومن الجدير ذكره أنّ هناك العديد من التخصصات التي تُدرج تحت فرع الكيمياء الحيوية، كعلم الأحياء الدقيقة وعلم الوراثة والطب وعلوم النبات والطب الشرعي، فهو من أسرع المجالات تطورًا تكنولوجيًا ومعرفيًا خلال أخر مائة عام، ولا بدّ من الإشارة هنا إلا أنّ العلماء الذين يعملون في مجال الكيمياء الحيوية يمكن أنّ يعملوا في عدة مجالات كالمستشفيات والجامعات ومختبرات أبحاث الطب الشرعي أو حتى في مستحضرات التجميل^[٣].

لقراءة المزيد يمكن الاطلاع على المقال الآتي: ما هو علم الكيمياء الحيوية؟.



الكيمياء الفيزيائية

ماذا يقصد بالكيمياء الفيزيائية؟

يهتم فرع الكيمياء الفيزيائية باستخدام الفيزياء لتفسير العديد من الظواهر الكيميائية، فيجمع هذا الفرع بين العلوم الفيزيائية والكيميائية، ومن الجدير ذكره أنّ هناك العديد من التخصصات في مجال الكيمياء الفيزيائية؛ كالديناميكا الحرارية، والتي يبدو ظاهريًا أنّها تتعلق بالفيزياء، إلا أنّها في واقع الأمر تدرس أيضًا الطريقة التي تُنتج بها التفاعلات الكيميائية كل من الحرارة والشغل.

كما تُعد الكيمياء الحرارية شكلًا آخرًا من أشكال الكيمياء الفيزيائية لأنّها فرع من الديناميكا الحرارية، حيث تُركّّز على كمية الحرارة التي تحتاجها التفاعلات الكيميائية أو التي تنتج عنها، ويشمل هذا الفرع من الكيمياء العديد من التخصصات ككيمياء الكم والحركية الكيميائية والكيمياء الكهربائية؛ التي تدرس بدورها كيفية إنتاج تفاعل كيميائي للكهرباء وغيرها^[٣].

لقراءة المزيد يمكن الاطلاع على المقال الآتي: معلومات عن الكيمياء الفيزيائية.

المراجع

1. ↑ "Chemistry", www.britannica.com, Retrieved 2020-08-16. Edited.
2. ↑ "What is Chemistry? - Definition, History & Branches", study.com, Retrieved 2020-08-16. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت ث ج ح} "Five Main Branches of Chemistry", famouschemists.org, Retrieved 2020-08-16. Edited.