Le 5 branche della Chimica (e cosa studia ciascuna)

Per quanto sorprendente sia la biodiversità terrestre, alla fine tutti gli esseri viventi sono tagliati dallo stesso modello biologico. La materia vivente è composta da 25-30 elementi chimici, ma il 96% della massa della maggior parte delle cellule è costituito da solo sei di esse: carbonio (C), idrogeno (H), ossigeno (O), azoto (N), zolfo (S) e fosforo (P ).

Inoltre, il codice genetico è universale e invariabile per tutti. Un cromosoma contiene nella sua struttura una serie di geni, che a loro volta sono composti da catene di DNA disposte a doppia elica che presentano una serie ordinata di nucleotidi. Questi nucleotidi vengono "copiati" sotto forma di RNA messaggero (trascrizione) e la catena viaggia verso i ribosomi, dove vengono tradotte le istruzioni nell'assemblaggio di una proteina. Ogni "frase" nucleotidica o codone è costante e invariabile, o come è lo stesso, un codone codifica sempre per un amminoacido.

Tutte queste informazioni che vi abbiamo fornito non sono aneddotiche, in quanto questa conoscenza è stata raggiunta grazie allo studio degli esseri viventi e dell'ambiente da un punto di vista strutturale. Dalla composizione dell'atmosfera alla conformazione del DNA,

tutto ciò che ci circonda è chimico a livello materiale. Con queste idee interessanti in mente, oggi vi mostriamo i 5 rami della chimica e le loro utilità più importanti.

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Cos'è la chimica e in quali discipline è suddivisa?

La chimica è la branca della scienza che studia la struttura, la composizione e le proprietà della materia, oltre alle variazioni che subisce durante le reazioni chimiche e gli scambi energetici nelle fasi intermedie. Da un punto di vista più utilitaristico, questa disciplina potrebbe essere definita come l'insieme delle conoscenze sulla preparazione, le proprietà e le trasformazioni di un corpo.

In ogni caso, la chimica non è solo la descrizione dei diversi elementi chimici e la loro presenza, conformazione nei mezzi organici e inorganici e i loro cambiamenti di stato. Il semplice fatto di ingerire un alimento, metabolizzarlo ed espellerlo è già chimico, poiché in un corpo avvengono continui cambiamenti e il prodotto finale riporta (o consuma) energia. In altre parole, tutto è chimica, e senza chimica la vita non si spiega. Successivamente, ti mostriamo i 5 rami di questa disciplina generale.

1. Chimica inorganica

La chimica inorganica è la branca della chimica che concentra la sua area di studio sulla formazione, classificazione, composizione e reazioni che danno origine a composti inorganici. Poiché il carbonio è il classico rappresentante della materia vivente in tutto il mondo, i composti inorganici saranno quelli in cui il carbonio non predomina (o in cui non ci sono legami carbonio-idrogeno).

Questa branca della chimica è responsabile dello studio completo di tutti gli elementi della tavola periodica e dei loro composti, ad eccezione degli idrocarburi e della maggior parte dei loro derivati. In ogni caso, i confini tra inorganico e organico sono talvolta un po' sfocati, e le divisioni come la chimica organometallica (in mezzo) ne sono un chiaro esempio. Le proprietà degli ioni e la loro interazione e reazioni di tipo redox sono campi del dominio biochimico.

Anche così, la chimica inorganica è di vitale importanza per la società, poiché 8 delle prime 10 industrie chimiche per tonnellaggio sono inorganiche. Dalla costruzione di un semiconduttore alla sintesi di materiali e farmaci, la chimica inorganica è stata uno dei motori che ha spinto l'uomo nella società odierna.

2. Chimica organica

Da parte sua, la chimica organica è ciò che studia la natura e le reazioni delle molecole contenenti carbonio che formano legami covalentiCarbonio, idrogeno (C-H), carbonio-carbonio (C-C) e altri eteroatomi (qualsiasi atomo eccetto carbonio e idrogeno che è o faceva parte di un tessuto vivente). Sebbene il carbonio rappresenti solo il 18% del corpo umano totale a causa delle elevate quantità di acqua, si può affermare che questo elemento è la base della vita.

All'interno di questo ramo di studio, un'attenzione particolare è rivolta alla struttura, all'analisi e allo studio utilitaristico delle sostanze. come carboidrati, lipidi e proteine, che costituiscono la maggior parte della nostra dieta (macronutrienti) e della nostra esistenza. Senza la chimica organica, nemmeno il DNA o l'RNA, gli acidi nucleici, potrebbero essere descritti. responsabile dell'ereditarietà attraverso la trasmissione genetica e la sintesi proteica nell'ambiente mobile.

3. Biochimica

La biochimica può inizialmente assomigliare alla chimica organica, ma presenta alcune differenze. Mentre la chimica organica è responsabile della descrizione dei composti ricchi di carbonio che sono necessari per la vita, la biochimica le contestualizza nell'insieme dei sistemi funzionali che compongono un essere vivente. In altre parole, oltre a formulare un carboidrato (CH2O) n, questo ramo ha il compito di scoprire i processi metabolici, metaboliti intermedi e danze energetiche che si verificano quando questo composto entra nel organismo.

Questa disciplina biologica si basa sullo studio della composizione chimica degli esseri viventi (biomolecole), delle relazioni che si instaurano tra loro (interazioni), le trasformazioni che subiscono all'interno di un sistema vivente (metabolismo) e la regolazione di tutti i processi che comportano la loro modificazione (studio fisiologico). La biochimica si basa sul metodo scientifico e, quindi, dimostra o confuta le sue ipotesi con l'aiuto di esperimenti in vivo o in vitro.

4. Chimica analitica

La chimica analitica ha un approccio molto più pratico, poiché la sua principale preoccupazione è separare, identificare e quantificare la materia, solitamente per scopi industriali e produttivi. Ciò include processi come precipitazione, estrazione o distillazione, tra gli altri. Su scala ridotta, tecniche come l'elettroforesi su gel di agarosio, la cromatografia o frazionamento a flusso di campo per la separazione di proteine ​​o sezioni di DNA, tra gli altri cose.

In altre parole, questa è la branca della scienza che, partendo da zero, permette di analizzare una sostanza, detta "analita". L'obiettivo non è formulare l'analita o descriverlo a livello elementare (come fanno altre discipline), ma le sue proprietà, come il pH, l'assorbanza o la concentrazione. La chimica analitica ha sia un approccio qualitativo (quantità di costituenti chimici particolari presenti in una sostanza) e quantitativi (presenza-assenza di un composto in a mescolare).

5. Chimica Industriale

Alla fine, la chimica organica, inorganica e analitica convergono nello stesso punto a livello utilitaristico: la chimica industriale. Tutta la conoscenza acquisita in ciascuna delle suddette discipline viene applicata ai meccanismi di produzione, con l'idea principale di massimizzare l'efficacia, ridurre al minimo la perdita di energia, aumentare il riutilizzo dei composti e ridurre i costi. In ogni caso, va sempre tenuto presente che il trattato sui prodotti chimici deve seguire una massima al di là dell'efficacia: rispettare l'ambiente.

La chimica industriale è ovunque, poiché almeno nei paesi ad alto reddito, senza industria non c'è società. Design tessile, cosmetici e profumi, prodotti farmaceutici, produzione automobilistica, il trattamento delle acque, la produzione e la regolazione di alimenti e bevande sono un prodotto diretto della chimica industriale.

Curriculum vitae

Come potete vedere, la chimica è la base della vita e della societàSenza di essa non c'è metabolismo dei carboidrati, ma nemmeno l'auto che ci porta a lavorare tutti i giorni. Le reazioni tra le sostanze presuppongono un rilascio o un assorbimento di energia, e conoscendo le interazioni tra gli elementi, l'essere umano ha saputo trascendere oltre i propri limiti biologico.

In breve, tutto ciò che siamo e ci circonda è chimica, poiché gli elementi sono in costante interazione e cambiamento. Ecco perché le suddette discipline sono così importanti: conoscendo l'ambiente che ci circonda, possiamo approfittarne e cercare di mantenerci in modo equilibrato in armonia con l'ambiente (almeno in teoria).