Chimica

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Bottiglie contenenti sostanze chimiche

La chimica è la scienza, o, più precisamente, è quella branca delle scienze naturali, che si occupa dello studio, della costituzione e delle proprietà della materia e delle sue trasformazioni. È lo studio delle proprietà e della struttura degli atomi (compresi i loro isotopi stabili e radioattivi), dei composti e delle molecole, nonché delle miscele e soluzioni degli stessi, quali costituenti base della natura e di come essi si combinano per produrre i vari stati della materia che formano noi stessi e tutto ciò che ci circonda. La conoscenza della struttura elettronica degli atomi è alla base della chimica convenzionale, mentre la conoscenza della struttura del nucleo e delle sue trasformazioni spontanee ed indotte è alla base della chimica nucleare. La rottura e la formazione dei legami tra gli atomi e le molecole sono responsabili della trasformazione della materia. La chimica si occupa quindi essenzialmente dello studio della natura, delle interazioni e della trasformazione dei legami tra gli atomi ed i nuclei degli stessi.

Indice

1 Discipline della Chimica
- 1.1 Altre discipline
2 Concetti base
3 Storia della chimica
4 Voci correlate
5 Collegamenti esterni

[modifica] Discipline della Chimica

Esperimento di Miller-Urey: la chimica organica al servizio della ricerca per la spiegazione dell'origine della vita

La chimica è storicamente suddivisa nelle seguenti branche principali:

[modifica] Altre discipline

Esistono numerosissime specializzazioni e discipline della chimica, ad esempio: La chimica delle macromolecole, la chimica combinatoria, l'astrochimica, l'ingegneria chimica, la chimica computazionale, l'elettrochimica, la geochimica, l'ingegneria dei materiali, la scienza dei materiali, la biologia molecolare, la citochimica, l'istochimica, la chimica clinica, la chimica nucleare, la radiochimica, la metallorganica, la stereochimica, la chimica ambientale, la chimica verde, la fotochimica, la chimica del suolo, la chimica radiofarmaceutica, l'aerotermochimica, la sonochimica.

[modifica] Concetti base

[modifica] Atomi e molecole

Una singolare forma molecolare del carbonio: il fullerene

Cristalli di solfato rameico

La materia è formata da particelle piccolissime chiamate atomi: in natura ne esistono un centinaio e ognuno di essi ha struttura e proprietà differenti. Quando gli atomi si combinano fra loro si generano delle molecole.

La struttura dell'atomo
La tavola periodica degli elementi
Numero atomico, peso atomico, numero di massa
Metalli, Nonmetalli, Semimetalli, Gas nobili
La molecola e la struttura molecolare
Gli ioni, anioni e cationi
Formula chimica, Isomeria, Chiralità
IUPAC, Nomenclatura chimica

[modifica] I legami chimici e le forze di attrazione intermolecolare

Gli atomi possono legarsi fra loro, e la forza che li unisce viene definita legame chimico. Esistono poi forze intermolecolari, di minore intensità rispetto al legame chimico, che attraggono atomi e molecole fra di loro.

[modifica] I composti chimici

Quando gli atomi si legano fra loro in proporzioni definite si ottengono dei composti chimici (ad esempio l'acqua, H₂O).
Aggregati di più composti vengono definiti miscugli (ad esempio la cioccolata).

[modifica] Stati e aggregazione della materia

I composti chimici possono mostrare diverse fasi. Le più note sono la fase solida, quella liquida e quella gassosa: a bassa temperatura le molecole sono attratte fra loro in maniera forte e non si spostano, ma "vibrano", e si mostrano nello stato solido; all'aumentare della temperatura acquistano energia e "scivolano" fra di loro, passando allo stato liquido; aumentando ancora la temperatura acquistano così tanta energia da "schizzare" in tutte le direzioni, formando un gas.
Nell'ambito di queste fasi si possono poi avere diversi tipi di aggregazione (come la soluzione o la dispersione).

[modifica] Leggi della chimica e della fisica

Tutte le reazioni chimiche e le trasformazioni fisiche avvengono secondo leggi chimico-fisiche.

[modifica] Meccanica quantistica

La chimica fisica è una disciplina di confine con la fisica.
La meccanica quantistica è stato il settore della fisica che ha dato maggior impulso allo sviluppo della chimica, spiegando la struttura e le caratteristiche degli atomi e creando i presupposti basilari per la trattazione matematica del legame chimico.