Cele 5 ramuri ale chimiei (și ceea ce studiază fiecare)

Oricât de surprinzător este biodiversitatea terestră, în cele din urmă toate ființele vii sunt tăiate din același tipar biologic. Materia vie este alcătuită din 25-30 de elemente chimice, dar 96% din masa majorității celulelor este alcătuită din doar șase dintre ele: carbon (C), hidrogen (H), oxigen (O), azot (N), sulf (S) și fosfor (P).

Mai mult, codul genetic este universal și invariabil pentru toată lumea. Un cromozom conține în structura sa o serie de gene, care la rândul lor sunt compuse din lanțuri ADN într-un aranjament cu dublă helix care prezintă o serie de nucleotide ordonate. Aceste nucleotide sunt „copiate” sub formă de ARN messenger (transcripție) și lanțul se deplasează către ribozomi, unde sunt traduse instrucțiunile din asamblarea unei proteine. Fiecare "frază" nucleotidică sau codon este constantă și invariabilă, sau ceea ce este același, un codon codifică întotdeauna un aminoacid.

Toate aceste informații pe care vi le-am oferit nu sunt anecdotice, deoarece aceste cunoștințe au fost realizate datorită studiului ființelor vii și a mediului din punct de vedere structural. De la compoziția atmosferei până la conformația ADN-ului,

tot ceea ce ne înconjoară este chimic la nivel material. Având în vedere aceste idei interesante, vă prezentăm astăzi cele 5 ramuri ale chimiei și cele mai importante utilități ale acestora.

• Vă recomandăm să citiți: „Cele 52 de femei care au câștigat un premiu Nobel”

Ce este chimia și în ce discipline este împărțită?

Chimia este ramura științei care studiază structura, compoziția și proprietățile materiei, pe lângă variațiile pe care le experimentează în timpul reacțiilor chimice și al schimburilor de energie în etapele intermediare. Dintr-un punct de vedere mai utilitar, această disciplină ar putea fi definită ca ansamblul de cunoștințe privind pregătirea, proprietățile și transformările unui corp.

În orice caz, chimia nu este doar descrierea diferitelor elemente chimice și prezența lor, conformația în medii organice și anorganice și schimbările lor de stare. Simplul fapt de a ingera un aliment, a-l metaboliza și a-l excreta este deja chimic, deoarece schimbările constante au loc într-un corp, iar produsul final raportează (sau consumă) energie. Cu alte cuvinte, totul este chimie și fără chimie viața nu poate fi explicată. În continuare, vă arătăm cele 5 ramuri ale acestei discipline generale.

1. Chimie anorganică

Chimia anorganică este ramura chimiei care își concentrează aria de studiu asupra formării, clasificării, compoziției și reacțiilor care dau naștere compușilor anorganici. Deoarece carbonul este reprezentantul clasic al materiei vii din întreaga lume, compușii anorganice vor fi cele în care carbonul nu predomină (sau în care nu există legături carbon-hidrogen).

Această ramură a chimiei este responsabilă pentru studiul cuprinzător al tuturor elementelor din tabelul periodic și al compușilor acestora, cu excepția hidrocarburilor și a majorității derivaților lor. În orice caz, granițele dintre anorganice și organice sunt uneori oarecum neclare, iar diviziunile precum chimia organometalică (între) sunt un exemplu clar în acest sens. Proprietățile ionilor și interacțiunea lor și reacțiile de tip redox sunt câmpuri din domeniul biochimic.

Chiar și așa, chimia anorganică are o importanță vitală pentru societate, deoarece 8 din primele 10 industrii chimice după tonaj sunt anorganice. De la construirea unui semiconductor până la sinteza de materiale și medicamente, chimia anorganică a fost unul dintre motoarele care a propulsat oamenii în societatea actuală.

2. Chimie organica

La rândul său, chimia organică este ceea ce studiază natura și reacțiile moleculelor care conțin carbon care formează legături covalenteCarbon, hidrogen (C-H), carbon-carbon (C-C) și alți heteroatomi (orice atom, cu excepția carbonului și hidrogenului, care face parte din țesutul viu sau a făcut-o odată). Deși carbonul reprezintă doar 18% din totalul corpului uman datorită cantităților mari de apă, se poate spune că acest element este baza vieții.

În cadrul acestei ramuri de studiu, se acordă o atenție specială structurii, analizei și studiului utilitar al substanțelor. cum ar fi carbohidrații, lipidele și proteinele, care reprezintă cea mai mare parte a dietei noastre (macronutrienți) și a propriei noastre existenţă. Fără chimie organică, ADN sau ARN, nu ar fi putut fi descriși nici acizii nucleici. responsabil pentru moștenire prin transmisie genetică și sinteza proteinelor în mediu mobil.

3. Biochimie

La început, biochimia seamănă cu chimia organică, dar are unele diferențe. În timp ce chimia organică este responsabilă pentru descrierea compușilor bogați în carbon, care sunt necesari pentru viață, biochimia le contextualizează în ansamblul sistemelor funcționale care alcătuiesc o ființă vie. Cu alte cuvinte, dincolo de formularea unui carbohidrat (CH2O) n, această ramură este însărcinată cu descoperirea proceselor metabolici, metaboliți intermediari și dansuri energetice care au loc atunci când acest compus intră în organism.

Această disciplină biologică se bazează pe studiul compoziției chimice a ființelor vii (biomolecule), relațiile care se stabilesc între ele (interacțiuni), transformările pe care le suferă în cadrul unui sistem viu (metabolism) și reglarea tuturor proceselor care implică modificarea lor (studiu fiziologic). Biochimia se bazează pe metoda științifică și, prin urmare, își demonstrează sau infirmă ipotezele cu ajutorul experimentelor in vivo sau in vitro.

4. Chimie analitică

Chimia analitică are o abordare mult mai practică, deoarece principala sa preocupare este separă, identifică și cuantifică materia, de obicei în scopuri industriale și de producție. Aceasta include procese precum precipitații, extracție sau distilare, printre altele. La o scară mai mică, tehnici precum electroforeza pe gel de agaroză, cromatografie sau fracționarea fluxului de câmp pentru separarea proteinelor sau a secțiunilor ADN, printre altele lucruri.

Cu alte cuvinte, aceasta este ramura științei care, începând de la zero, ne permite să analizăm o substanță, cunoscută sub numele de „analit”. Scopul nu este acela de a formula analitul sau de a-l descrie la un nivel elementar (deoarece acest lucru este făcut de alte discipline), ci proprietățile sale, cum ar fi pH-ul, absorbanța sau concentrația. Chimia analitică are atât o abordare calitativă (cantități de constituenți chimici detalii prezente într-o substanță) și cantitative (prezența-absența unui compus într-o amesteca).

5. Chimie industrială

În cele din urmă, chimia organică, anorganică și analitică converg în același punct la nivel utilitar: chimia industrială. Toate cunoștințele obținute în fiecare dintre disciplinele menționate anterior se aplică mecanismelor de producție, cu ideea principală a maximizați eficiența, reduceți pierderile de energie, creșteți refolosirea compusului și reduceți costurile. În orice caz, trebuie întotdeauna avut în vedere faptul că tratatul privind produsele chimice trebuie să urmeze o maximă dincolo de eficacitate: respectarea mediului.

Chimia industrială este peste tot, deoarece cel puțin în țările cu venituri mari, fără industrie nu există societate. Proiectare textilă, produse cosmetice și parfumuri, produse farmaceutice, fabricarea automobilelor, tratarea apei, producția și reglarea alimentelor și băuturilor sunt un produs direct al chimiei industrial.

Relua

După cum puteți vedea, chimia este baza vieții și a societățiiFără acesta, nu există metabolismul carbohidraților, dar nici mașina care ne duce la muncă în fiecare zi. Reacțiile dintre substanțe presupun o eliberare sau absorbție de energie și cunoașterea interacțiunilor între elemente, ființa umană a reușit să depășească propriile limitări biologic.

Pe scurt, tot ceea ce suntem și ne înconjoară este chimie, deoarece elementele sunt în continuă interacțiune și schimbare. Acesta este motivul pentru care disciplinele menționate mai sus sunt atât de importante: putem cunoaște mediul care ne înconjoară profitați de el și încercați să ne menținem într - un mod echilibrat în armonie cu mediul (cel puțin în teorie).