1. ПРЕДМЕТ І ЗАДАЧІ ХІМІЇ

1. ПРЕДМЕТ І ЗАДАЧІ ХІМІЇ

Хімія виникла задовго до нашої ери у різних регіонах стародавнього світу, де з’явились ремесла у яких використовувались хімічні процеси. Проте, у ці часи не було наукових знань про склад речовин та їх перетворення.

Згідно з однією з теорій, слово khemia походить від давньої назви Єгипту – Kham, тобто означає “єгипетське мистецтво”. Сьогодні вважають, що слово ghmeia походить від гр. cumoz – сік рослини, так що khemia – “мистецтво виділення соків”. Сік, про який іде мова, може бути і розплавленим металом, так що khemia може означати і “мистецтво металургії”.

Початком хімії, як науки стали праці Р. Бойля (Англія, 1627 – 1691), а пізніше – М. Ломоносова (Росія, 1711 – 1765), А. Лавуазь’є (Франція, 1743 – 1794), Дж. Дальтона (Англія, 1766 – 1844).

Сьогодні хімія – це наука про будову, властивості і перетворення речовин та явища, що їх супроводжують.

Предметом вивчення сучасної хімії є речовини, з яких складається навколишній світ і вона тісно пов’язана з іншими природничими науками – фізикою, біологією, математикою.

У зв’язку з бурхливим розвитком хімії, виникли її спеціальні розділи, що сьогодні є самостійними науками. Серед них: загальна, неорганічна, органічна, аналітична хімії. На межі фізики і хімії виникла фізична хімія, біології та хімії – біологічна хімія. Однак чіткого розмежування між хімічними науками немає, усі вони існують у тісному взаємозв’язку і логічно доповнюють одна одну.

Найважливішими завданнями усіх хімічних наук є:

1. Вивчення будови і властивостей існуючих і новостворених речовин.
2. Цілеспрямований синтез нових речовин із заданими властивостями.
3. Розвиток хімічної промисловості із використанням екологічно безпечних і безвідходних виробництв.

1.1. Явища фізичні та хімічні

На сьогодні відомо понад 10 млн. речовин з різноманітними властивостями і будовою. Кожна речовина має характерні ознаки, за якими її можна відрізнити від інших – це властивості речовини. Розрізняють фізичні та хімічні властивості.

Фізичні властивості – забарвлення, смак, запах, густина, агрегатний стан, температури плавлення та кипіння.

Фізичні властивості змінюються в процесі фізичних явищ. Фізичні явища не супроводжуються зміною складу речовин, але ведуть до зміни властивостей.Прикладом останніх є зміна агрегатного стану речовини при різних умовах. Так, лід, вода і пара – це агрегатні стани однієї речовини – води, але при різних умовах.

Фізичне тіло - це певна сутність, яку можна розглядати як єдине ціле й характеризувати певними фізичними величинами. Наприклад, у класичній механіці тіло характеризується масою, положенням у просторі, розмірами й орієнтацією, на нього діють сили, воно може мати швидкість чи прискорення. В термодинаміці тіло характеризується об'ємом, температурою тощо. В електростатиці тіла характеризуються зарядами і потенціалами.

Хімічні властивості – відношення до дії різних реагентів (води, кислот, лугів, окисників, відновників тощо). Хімічні явища супроводжуються зміною складу та властивостей речовин.

Перетворення, що відбуваються зі зміною складу і властивостей речовин та супроводжуються зміною енергії – це хімічні явища або хімічні реакції. У хімічних реакціях речовини, що зазнають перетворень називають реагентами, а утворені – продуктами реакції.

1.2. Роль хімії у житті людини та охороні навколишнього середовища

Сучасний рівень життя людства не можливо уявити без хімічних продуктів. Так, лише для виготовлення продуктів харчування використовується понад 1000 різних речовин, а всього хімічною промисловістю виготовляється понад 1,0 млн. речовин, що застосовуються в металургії, сільському господарстві, медицині, побуті, електроніці, будівництві тощо.

Надзвичайно важлива роль хімії в охороні навколишнього середовища, що вимагає наукового підходу до переробки існуючих відходів, зменшення їх кількості та створення нових безвідходних екологічно чистих виробництв.

Сьогодні не існує професій, представники яких могли б обійтися без хімічних знань, адже використовуючи речовини не знаючи їх властивостей, можна не лише не принести користі, а й завдати шкоди собі і оточуючим.

1.3. Поняття про хімічну та графічну формули

Хімічна формула - це зоображення якісного та кількісного складу речовини за допомогою символів хімічних елементів, числових та інших знаків. Хімічна формула дає таку інформацію про речовину: які елементи входять до складу речовини і яке співвідношення атомів цих елементів,склад і співвідношення іонів у кристалічній решітці для іонних сполук. 
Хімічна формула дозволяє обчислити молекулярну масу речовини, а також масу і процентний вміст входять до його складу елементів.

За допомогою графічних формул можна отримати наочне уявлення про порядок зв'язків між атомами речовини. У графічних формулах електронна пара, що утворює зв'язок між атомами, позначається рискою.
Графічні формули найчастіше використовують в органічній хімії. Наприклад, вуглеводні при однаковому наборі атомів, можуть відрізнятися за будовою молекул. І ці відмінності можна побачити при розгляді структурної формули.