تحقیق در مورد A 436 شیمی دبیرستان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

نانو ذرات موادی هستند که به علت دارا بودن خواص منحصر بفرد خود در نوع خاصی از تولید،بنام تولید پایین به بالا مورد استفاده فراوان قرار میگیرد.درا ین نوع تولید، ماده مورد نظر را از ذرات وملکولهای تشکیل دهنده آن میسازند .این روش ،باروشهای معمولی متفاوت بوده واستحکام ماده تولیدی به علت ایجاد پیوندهای قویتر بین ذرات تشکیل دهنده زیاد است وحجم زیادی از مواد زائد نیز تولید نمیشود.نانو ذرات ،همچنین کاربردهای فراوانی در زمینه سیستمهای زیست شناختی ،پزشکی،انتقال کنترل شده دارو در بدن،کاتالیزگرها وسرامیکها دارند.از جمله مسائل مهم دیگر در فرایند تولیدومطالعه نانو ذرات،روش واکاوی نتایج ومحاسبه وبررسی اندازه ذرات است.ذرات تولید شده معمولا با پراش پرتو (XRD)X یا میکروسکوپ الکترونی تونل زنی (TEM) مطالعه میشوند.

باتوجه به گستردگی کاربرد نانو ذرات روشهای مختلفی برای تولید انها وجوددارد که نوع روش به ماده مورد نظر ونیزمواردکاربردی آن بستگی دارد.گاهی ذرات بطورخالص تهیه ودر بعضی موارد بر روی بستری تولید میشوند .مثلانانو ذرات کاتالیزی را میتوان در بستر کاتالیزگر تولید یا انها رادر درون لایه های بسپاری ایجاد کرد.

نانو ذرات واهمیت فرایند سل _ ژل در تولید

درسالهای اخیر فن سل-ژل روش نوینی برای سنتز موادمعدنی اکسیدی در دمای پایین ودر مقیاس نانو بوده که مورد توجه بسیار قرارگرفته است.در واقع،سل-ژل یک روش کار آمد شیمیایی و فیزیکی برای تهیه مواد بصورت پودر ،پوشش سرامیکی ،الیاف،لایه های نازک،وتوده مواد متخلخل است .دراین وروش آبکافت وواکنشهای پی در پی تراکمی یک ترکیب آلکوکسید در مجاورت رطوبت منجر به تولید اکسیدهای معدنی میشود که اندازه ذرات آن از نانومتر تا میکرون قابل کنترل است.

روشهای تولید

روشهای تولید را میتوان به دو نوع کلی شیمیایی و فیزیکی تقسیم کرد.نانو ذرات در روشهای فیزیکی بدون انجام واکنش شیمیایی واز فرایند فیزیکی تولید میشود ولی در روشهای شیمیایی ابتدا یک واکنش شیمیایی بین تولید کننده ها صورت گرفته سپس نانو ذرات تولید شده،بر حسب نوع فرایند به روشهای مختلفی از محیط استحصال میشود.البته در کنار این روشها میتوان فرایند های مکانیکی شیمایی را جهت تولید برخی ذرات بکاربرد.در روشهای مکانیکی شیمیایی نیز ترکیبی از هر دو روش فوق وجود دارد.

شیمی سل-ژل

سل-ژل یک روش شیمیایی تر(مرطوب)است که درآن یک پیشماده با ساختار M(OR)n به یک شبکه ی معدنی حاوی یک اکسیدفلزی منتهی میشود.دراین پیش ماده که حاوی گروههای آبکافت شونده (or) است آلکوکسیدیک فلزمانندعناصر واسطه بوده وR یک گروه آلی نظیرمتیل،بوتیل و... است.این فرایند که به دلیل واکنش آلکوکسیددرمجاورت آب(رطوبت)ازیک مایع(محلول)به یک شبکه ی ژل مانندونهایتابه ماده ی جامدی تبدیل میشود،یک واکنش بسپارش معدنی به شمارمیرودکه محصول نهایی آن شبکه ی اکسیدی حاوی خوشه های اکسیدفلزیM-O-M است.

فلزبه کاررفته درتولیدپیش ماده میتواندفلزواسطه ای نظیرAl،Zn،V،Zr،Ti یاحتی یک شبکه ی فلزی مانندSi باشد.تصویرTEM ازذرات زیروژلLiBr وSiO2 راباابعاد50نانومترتهیه شده باروش سل-ژل نشان میدهد.شرایط آبکافت وشیمی تبدیل سل به ژل درآلکوکسید این فلزات به خواص فلز وهمچنین،نوع گروههایR درپیش ماده بستگی دارد.

بحث وبررسی

باتوجه به کاربردهای فراوان ذرات باابعادنانومتری،بهره گیری ازروشی جهت تولیدنانوذراتی که که اولازیان آورنبوده ودوم اینکه محصولات آن به صورت مجتمع وبهم چسبیده نباشند امری ضروری است.چنین فرایندی بایددردمایی نسبتا پایین انجام گیردوزمان واکنش کوتاهی داشته باشدتادستیابی به پارامترهای موردنظرراعملی کند.

دراین میان،فرایندسل-ژل روشی ساده،کارآمدوحائزاهمیت برای تولیدنانوذرات به شمارمی آید.روش سل-ژل فن مناسبی برای تهیه ی ذرات اکسیدمعدنی است ودرآن پیش ماده باساختارM(OR)n به یک شبکه ی معدنی حاوی ذرات اکسیدفلزی منتهی میشود.

1_ مرحله ی اول شامل آبکافت است که درآن آلکوکسیدفلزی باآب مخلوط شده، ازلحاظ شیمیایی واکنش میدهدوتعلیقی ازذرات کلوییدی راتشکیل میدهد که سل نامیده میشودوگرانروی آن ازآب بیشتراست.

این مرحله شامل فرایندهیدروکسیل دارکردن آلکوکسید فلزی است که براثر آبکافت گروههای آلکوکسی رخ میدهد.

M-OR+H2O M-OH+R-OH

2- مرحله دوم واکنش تراکم است که براثرواکنشهای بسپارش متوالی گروههای M-OH با یکدیگر پیوندهای M-O-M و آب ایجاد میشود.گفتنی است تشکیل ژل در این مرحله است.گروههای هیدروکسی فعال تحت واکنشهای تراکمی پی درپی واقع شده که از طریق دو مکانیسم در حال رقابت زیرپیش خواهد رفت.

M-OH+HO-M M(OH)2M (1)

(2) M-OH+M-OX M-O-M+X-OH

3- مرحله سوم،تکلیس است که دراین مرحله طی عملیات گرمایی،ابتداتا C˚200 وسپس تا C˚ 1000 گرما داده میشود تا قدرت مکانیکی وپایداری گرمایی ذرات حاصل افزایش یابد.

نتیجه این فرایند بسپارهایی حاوی گروههای هیدروکسو و آلکوکسی است.وقتی ساختارهای حد واسط فوق به حد ماکروسکوپی خود می رسند،ژل که حاوی حلال وبسپارآزادمحبوس شده درآن است به دست می آید.بجزژل،ممکن است محلول کلوییدی یا رسوب نیز حاصل شود.

نتیجه این فرایندتولیدذرات اکسیدفلزی است که اندازه آنها ازنانومترتامیکرون قابل تغییروکنترل است.باانتخاب نوع صحیح اجزاوکنترل فرایندسل - ژل مانندنسبت آبکافت،درجه بسپارش ونسبت اجزای معدنی،تعدادی ازانواع نانوذرات حاصل شده است که درزمینه های مختلف علوم کاربرددارند.این ذرات می توانند درزمینه های اپتیک،زیست شناسی ،کاتالیز،غشاء وغیره استفاده شوند.خلوص ذرات تهیه شده به روش سل-ژل ازروشهای مشابه بیشتراست وهمجنین تهیه ذرات آن آسان تراز سایرفنون است محدودیت خاصی دراستفاده ازآن ایجاد نمیکند.ازجمله مزایای این روش می توان به انجام پذیر بودن آن دردمای محیط و تهیه محصولات مختلف اشاره کرد.امکان انتخاب میزان تخلخل براساس شرایط عملیات گرمایی دلخواه و امکان درجه همگنی بالا از مزایای این روش محسوب می شود.

نتیجه گیری

تحقیق درباره؛ رشته شیمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

رشته شیمی

هدف :

تواناییهای فارغ‌التحصیلان

گرایش‌های مقطع لیسانس:

آینده شغلی ، بازار کار ، درآمد:

ظرفیت پذیرش کل و گرایش مختلف

توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته

وضعیت نیاز کشور به این رشته در حال حاضر

نکات تکمیلی

هدف :

شیمی علم اتم‌ها، پیوندها و مولکول‌هاست. دانشی که می‌تواند خواص ماده، چگونگی تغییرات و شیوه تولید آن‌ها را از هسته اتم گرفته تا کهکشان‌ها بررسی کند و رشته شیمی، رشته‌ای است که به پرورش متخصصانی می‌پردازد که با مطالعه و تحقیق و آزمایش به ابداع و نوآوری پرداخته و یا فرآورده‌های شیمیایی را کنترل می‌کنند. دکتر محمدحسین رفیعی استاد شیمی دانشگاه تهران در معرفی این رشته می‌گوید: «رشته شیمی دارای دو بخش علم شیمی و صنایع شیمی است که علم شیمی به عنوان یکی از علوم پایه زیربنای علوم مختلفی همچون بیولوژی ، بیوتکنولوژی ، پزشکی ، دندانپزشکی ، داروسازی و رشته‌های متعدد مهندسی است. اما صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی که در آنها واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات جدید می‌گردد که خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.» وی در ادامه می‌گوید: «با توجه به تعریف فوق صنایع شیمی طیف گسترده‌ای از صنایع را در بر می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به صنایع غذایی، داروسازی، پتروشیمی ، الیاف مصنوعی ، بهداشتی و آرایشی و صنایع تولید لوازم خانگی اشاره کرد.» یکی دیگر از اساتید دانشگاه در معرفی این رشته می‌گوید: «بررسی و مطالعه اجمالی ترکیب، ساختار و ویژگی‌های ماده و همچنین کنترل آزمایشگاهی فرآیندهای شیمیایی، مطالب و فعالیتهایی است که در رشته شیمی در سطح کارشناسی ارائه می‌گردد. در سطح کارشناسی ارشد و دکترا نیز دانشجویان در گرایش‌های تخصصی این رشته که عبارتند از : شیمی آلی ، شیمی تجزیه ، شیمی معدنی ، شیمی فیزیک و شیمی کاربردی به صورت عمیقتری با بخشی از علم شیمی آشنا می‌گردند تا در آینده بتوانند مرزهای دانش شیمی را گسترش دهند.» تواناییهای فارغ‌التحصیلان

فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند مسؤولیت‌ زمینه‌های مختلف از جمله موارد زیر را عهده‌دار باشند:

طرح، نظارت و اجرای طرحهای تحقیقاتی کوچک و بزرگ شیمیایی در سطوح مختلف کاربردی و علمی محض، در دانشگاهها، کارخانجات و مراکز تحقیقاتی ، به منظور ارتقای کمی و کیفی محصولات مورد نیاز جامعه .

مسوولیت و ارائه خدمات در آزمایشگاههای کنترل کیفی، پیگیری و ارائه معیارهای استاندارد به منظور افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی و همچنین مواد مصرفی کارخانه‌ها و صنایع .

ارائه خدمات آموزشی در سطح دانشگاهها ، دبیرستانها و موسسات آموزشی.

ارائه طرحهای پژوهشی به منظور استفاده از منابع اولیه ارزنده موجود در جامعه در جهت افزایش بهره‌وری از آنها و جلوگیری از صادرات بی‌رویه مواد اولیه ارزشمند و تبدیل آنها به محصولات واسطه‌ای که ارزش اقتصادی بالاتری دارند.

تحقیق درباره؛ رشته شیمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

رشته شیمی

هدف :

تواناییهای فارغ‌التحصیلان

گرایش‌های مقطع لیسانس:

آینده شغلی ، بازار کار ، درآمد:

ظرفیت پذیرش کل و گرایش مختلف

توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته

وضعیت نیاز کشور به این رشته در حال حاضر

نکات تکمیلی

هدف :

شیمی علم اتم‌ها، پیوندها و مولکول‌هاست. دانشی که می‌تواند خواص ماده، چگونگی تغییرات و شیوه تولید آن‌ها را از هسته اتم گرفته تا کهکشان‌ها بررسی کند و رشته شیمی، رشته‌ای است که به پرورش متخصصانی می‌پردازد که با مطالعه و تحقیق و آزمایش به ابداع و نوآوری پرداخته و یا فرآورده‌های شیمیایی را کنترل می‌کنند. دکتر محمدحسین رفیعی استاد شیمی دانشگاه تهران در معرفی این رشته می‌گوید: «رشته شیمی دارای دو بخش علم شیمی و صنایع شیمی است که علم شیمی به عنوان یکی از علوم پایه زیربنای علوم مختلفی همچون بیولوژی ، بیوتکنولوژی ، پزشکی ، دندانپزشکی ، داروسازی و رشته‌های متعدد مهندسی است. اما صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی که در آنها واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات جدید می‌گردد که خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.» وی در ادامه می‌گوید: «با توجه به تعریف فوق صنایع شیمی طیف گسترده‌ای از صنایع را در بر می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به صنایع غذایی، داروسازی، پتروشیمی ، الیاف مصنوعی ، بهداشتی و آرایشی و صنایع تولید لوازم خانگی اشاره کرد.» یکی دیگر از اساتید دانشگاه در معرفی این رشته می‌گوید: «بررسی و مطالعه اجمالی ترکیب، ساختار و ویژگی‌های ماده و همچنین کنترل آزمایشگاهی فرآیندهای شیمیایی، مطالب و فعالیتهایی است که در رشته شیمی در سطح کارشناسی ارائه می‌گردد. در سطح کارشناسی ارشد و دکترا نیز دانشجویان در گرایش‌های تخصصی این رشته که عبارتند از : شیمی آلی ، شیمی تجزیه ، شیمی معدنی ، شیمی فیزیک و شیمی کاربردی به صورت عمیقتری با بخشی از علم شیمی آشنا می‌گردند تا در آینده بتوانند مرزهای دانش شیمی را گسترش دهند.» تواناییهای فارغ‌التحصیلان

فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند مسؤولیت‌ زمینه‌های مختلف از جمله موارد زیر را عهده‌دار باشند:

طرح، نظارت و اجرای طرحهای تحقیقاتی کوچک و بزرگ شیمیایی در سطوح مختلف کاربردی و علمی محض، در دانشگاهها، کارخانجات و مراکز تحقیقاتی ، به منظور ارتقای کمی و کیفی محصولات مورد نیاز جامعه .

مسوولیت و ارائه خدمات در آزمایشگاههای کنترل کیفی، پیگیری و ارائه معیارهای استاندارد به منظور افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی و همچنین مواد مصرفی کارخانه‌ها و صنایع .

ارائه خدمات آموزشی در سطح دانشگاهها ، دبیرستانها و موسسات آموزشی.

ارائه طرحهای پژوهشی به منظور استفاده از منابع اولیه ارزنده موجود در جامعه در جهت افزایش بهره‌وری از آنها و جلوگیری از صادرات بی‌رویه مواد اولیه ارزشمند و تبدیل آنها به محصولات واسطه‌ای که ارزش اقتصادی بالاتری دارند.

تحقیق درباره؛ شیمی تجزیه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

شیمی تجزیه

مقدمه :

شیمی در یک نگاه

شیمی مطالعهٔ ساختار، خواص، ترکیبات، و تغییر شکل مواد است. این علم مربوط می‌شود به عناصر شیمیایی و ترکیبات شیمیایی که شامل اتمها، مولکولها، و کنش و واکنش میان آنهاست. جدول تناوبی و فهرست ترکیبات را هم مشاهده کنید.واژه شیمی خود داستان درازی دارد.ریشه این نام در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا را برخی از یونانی دانسته‌اند و چیستی کار کیمیاگری دگرساختن مس به طلا بود.این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به عربی وارد شد و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه عرب ها آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند.آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده‌های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می‌شود.

نگاه اجمالی

تیوری اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تیوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده نیز تغییر نمی‌کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.)

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می‌کند.

این اتم‌ها اغلب با اتم‌های دیگر واکنش‌هایی را انجام می‌دهند. (برای نمونه زمانی‌که آتش چوب را می‌سوزاند ترکیبی است از اتم‌های اکسیژن موجود در هوا و اتم‌های کربن و هیدروژن درون چوب). گاهی اوقات نیز نور بر آنها تأثیر می‌گذارد(فتوکاتالیست). (یک عکس بر اثر تغییراتی که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می‌کند شکل می‌گیرد.)

یکی از کشفیات بنیادین و جالب این بود که اتم‌ها روی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت‌های معین وجود دارد.

یکی دیگر از کشفیات کلیدی شیمی این بود که زمانیکه یک واکنش شیمیایی رخ می‌‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک و دینامیک می‌‌رساند.

شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده است. اصولاً می‌توان تمام سیستم‌های شیمیایی را با استفاده از تیوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تیوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم‌های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان‌پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد(مانند تیوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تیوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده‌تری قابل درک و به‌کارگیری هستند.

با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، مفهوم اساسی که پشت آن است، یعنی کوانتومی کردن انرژی، چنین نیست. شیمی‌دان‌ها برای بکارگیری کلیه روش‌های طیف نمایی به اثرات و نتایج کوانتوم وابسته‌اند، هرچند که ممکن است بسیاری از آنها از این امر آگاه نباشند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته‌ای) پژوهیده و مطالعه می‌شود.

یکی دیگر از تیوری‌های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. خوشبختانه مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به‌ویژه در عناصر سنگین‌تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.

بخش‌های اصلی دانش شیمی عبارتند از:

* شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن‌ها می‌پردازد.* شیمی آلی، که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.* شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می‌‌پردازد.* شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد، و شامل ویژگی‌های فیزیکی مواد و ابزار تیوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارتند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.

دید کلیشیمی تجزیه نقش حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد. نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر و پردامنه‌تر می‌گردد. امروزه ، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی ، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد.

تحقیق درباره؛ شیمی تجزیه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

شیمی تجزیه

مقدمه :

شیمی در یک نگاه

شیمی مطالعهٔ ساختار، خواص، ترکیبات، و تغییر شکل مواد است. این علم مربوط می‌شود به عناصر شیمیایی و ترکیبات شیمیایی که شامل اتمها، مولکولها، و کنش و واکنش میان آنهاست. جدول تناوبی و فهرست ترکیبات را هم مشاهده کنید.واژه شیمی خود داستان درازی دارد.ریشه این نام در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا را برخی از یونانی دانسته‌اند و چیستی کار کیمیاگری دگرساختن مس به طلا بود.این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به عربی وارد شد و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه عرب ها آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند.آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده‌های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می‌شود.

نگاه اجمالی

تیوری اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تیوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده نیز تغییر نمی‌کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.)

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می‌کند.

این اتم‌ها اغلب با اتم‌های دیگر واکنش‌هایی را انجام می‌دهند. (برای نمونه زمانی‌که آتش چوب را می‌سوزاند ترکیبی است از اتم‌های اکسیژن موجود در هوا و اتم‌های کربن و هیدروژن درون چوب). گاهی اوقات نیز نور بر آنها تأثیر می‌گذارد(فتوکاتالیست). (یک عکس بر اثر تغییراتی که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می‌کند شکل می‌گیرد.)

یکی از کشفیات بنیادین و جالب این بود که اتم‌ها روی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت‌های معین وجود دارد.

یکی دیگر از کشفیات کلیدی شیمی این بود که زمانیکه یک واکنش شیمیایی رخ می‌‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک و دینامیک می‌‌رساند.

شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده است. اصولاً می‌توان تمام سیستم‌های شیمیایی را با استفاده از تیوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تیوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم‌های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان‌پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد(مانند تیوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تیوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده‌تری قابل درک و به‌کارگیری هستند.

با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، مفهوم اساسی که پشت آن است، یعنی کوانتومی کردن انرژی، چنین نیست. شیمی‌دان‌ها برای بکارگیری کلیه روش‌های طیف نمایی به اثرات و نتایج کوانتوم وابسته‌اند، هرچند که ممکن است بسیاری از آنها از این امر آگاه نباشند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته‌ای) پژوهیده و مطالعه می‌شود.

یکی دیگر از تیوری‌های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. خوشبختانه مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به‌ویژه در عناصر سنگین‌تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.

بخش‌های اصلی دانش شیمی عبارتند از:

* شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن‌ها می‌پردازد.* شیمی آلی، که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.* شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می‌‌پردازد.* شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد، و شامل ویژگی‌های فیزیکی مواد و ابزار تیوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارتند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.

دید کلیشیمی تجزیه نقش حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد. نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر و پردامنه‌تر می‌گردد. امروزه ، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی ، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد.