ما هي فروع علم الكيمياء ( Chemistry ) ؟

قائمة الموضوعات والفروع الكيميائية :
· الكيمياء التحليلية
· تعليم
الكيمياء
· كيمياء التجمعات
· كيمياء بيئية
· كيمياء خضراء
·
الكيمياء العضوية
· كيمياء عضوية فلزية
· الكيمياء اللاعضوية
·
كيمياء فيزيائية
· كيمياء البوليمرات
· كيمياء حيوية
· علم
المواد
· كيمياء الحالة الصلبة
· كيمياء دوائية
· كيمياء جزيئية
فائقة
· كيمياء حرارية
· كيمياء كهربية
· كيمياء نووية
· كيمياء
حسابية
· كيمياء ضوئية
· كيمياء نظرية
· كيمياء رطبة

* 1 ) الكيمياء التحليلية ..

- هي دراسة التركيب الكيميائي للمواد الطبيعية
والاصطناعية. بخلاف الفروع الأخرى من الكيمياء مثل الكيمياء اللاعضوية أو الكيمياء
العضوية فإن الكيمياء التحليلية غير محصورة بنوع محدد من المركبات أو بنوع معين من
التفاعلات الكيميائية. الخواص التي تدرس في الكيمياء التحليلية تتضمن الخواص
الهندسية مثل شكل الجزيئات وتوزع الذرات بها إلى خواص مثل التركيب وتحديد المكونات
من العناصر .. وتطورات الكيمياء التحليلية على يد الكيميائيين التحليين أسهمت في
تقدم جميع العلوم الأخرى تقريبا بالذات الكيمياء وعلم الحياة بفروعه وعلوم الأرض
والتربة : من تطوير للنظريات ومناهج البحث ( علوم بحتة ) إلى تطوير التطبيقات مثل
التطبيقات الطبية الحيوية، البيئية ومراقبة التطورات البيئية والمناخية وتأثيرات
الإنسان على البيئة، رقابة الجودة في الصناعة خاصة صناعة الأدوية، وحتى التحليللات
الجينية والوراثية في أبحاث العلوم الحيوية والتحقيقات الجنائية .

-
كلاسيكيا : تصنف طرق ومناهج الكيمياء التحليلية إلى نمطين : نوعية qualitative
وكمية quantitative :
- تحليل لاعضوي نوعي : يبحث في إثبات وجود عناصر كيميائية
في مركب ما أو وجود مركب لاعضوي في عينة ما .
- تحليل عضوي نوعي : يحبث عن تأكيد
وجود زمرة وظيفية ما أو مركب عضوي في عينة ما .
- التحليل الكمي : يبحث في تحديد
المقادير الدقيقة لعنصر ما أو مركب ما في عينة مأخوذة .

* 2 ) الكيمياء
العضوية ..

- هي أحد فروع علم الكيمياء وهي العلم الذي يدرس بناء وخواص
وتركيب وتفاعلات المركبات الكيميائية التي تحتوي على عنصر الكربون كعنصر أساسي
بالإضافة إلى عناصر أخرى ومن النادر وجود مركب من المركبات العضوية خالي من عنصر
الهيدروجين, ويمكن أن تحتوى على أي عدد آخر من العناصر, مثل النيتروجين, والأكسجين,
والهالوجينات, وأحيانا قليلة الفسفور, أو الكبريت. التعريف الأصلي للكيمياء العضوية
تم اختياره بصورة خاطئة اعتمادا على أن هذه المركبات كانت دائما ما تنتمى بشكل أو
بآخر للعمليات الحيوية في الكائنات الحية. ولاحقا تم التعامل مع هذه المركبات التي
تنتمى للعمليات الحيوية في فرع من فروع الكيمياء العضوية يسمى الكيمياء الحيوية
.
بينما تتعامل الكيمياء غير العضوية بعيدا عن مركبات الكربون المعقدة , والتي
لا تحتوى على روابط كربون-كربون ( مثل أكسيدات الكربون والأحماض والأملاح
والكاربيدات والمعادن ) وهذا بالطبع لا ينفى وجود مركبات عضوية غير معقدة لا تحتوى
على روابط كربون-كربون ( مثل الميثان ومشتقاته البسيطة) .

* 3 ) كيمياء
حيوية ..

- هي أحد فروع العلوم الطبيعية ويختص بدراسة التركيب الكيميائي
لأجزاء الخلية في مختلف الكائنات الحية سواء كانت كائنات دقيقة ( بكتيريا ، فطريات
، طحالب ) أو راقية كالإنسان والحيوان والنبات. ويوصف علم الكيمياء الحيوية أحياناً
بأنه علم كيمياء الحياة وذلك نظراً لارتباط الكيمياء الحيوية بالحياة، فقد ركز
العلماء في هذا المجال على البحث في كيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن
طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه
المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية
المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث
الهدم وإنتاج الطاقة .
ونظرا لتشعب فروع علم الكيمياء الحيوية فإنه تم تقسيمها
إلى ثلاثة اتجاهات رئيسية وهي :

دراسة التركيب الكيميائي لمكونات الخلايا من
حيث النوع والكم، وسمى هذا المجال بالكيمياء الحيوية التركيبية .
دراسة
فزيولوجية لمكونات الخلايا الحية والتحولات الغذائية وإنتاج الطاقة، وسمى هذا
المجال بالكيمياء الحيوية الفسيولوجية والحركية .
دراسة وظيفة المركبات الحيوية
داخل الخلايا والعلاقة بينها وبين وظائف الاعضاء والانسجة، وسمى هذا المجال
بالكيمياء الحيوية الوظيفية .

* 4 ) كيمياء التجمعات ..

- وهو العلم
الذي يدرس الروابط بين العناقيد وهي مجموعة من الذرات مع بعضها البعض بحيث تكون
أكبر من مستوى الجزيء وأصغر من مستوى الجسم الصلب .. ومن أمثلة العناقيد الفوليرين
الذي يتألف من ذرات الكربون وكذلك البوران الذي تألف من ذرات البورون .

* 5
) كيمياء بيئية ..

- هو الفرع الذي يدرس مكونات البيئة من الناحية
الكيميائية وتفاعلاتها وكذلك الطبيعة الكيميائية للملوثات البيئية والطرق
الكيميائية لمعالجتها .. ومن وجهة نظر الكيمياء البيئية فإن البيئة تقسم إلى اربع
مجالات هي :
المجال الجوي
المجال المائي
المجال البري
المجال
الحيوي
وتنتقل المواد الكيميائية بين هذه الأوساط بالتأثيرات الفيزيائية
والكيميائية المختلفة وتسمى باسم الدورات البيوجيوكيميائية .

* 6 ) كيمياء
خضراء ..

- هي فرع حديث من فروع علم الكيمياء يهدف إلى تقليل الانبعاثات
الناتجة عن عمليات التصنيع الكيميائي الأخرى إلى أقل مدى ممكن كما يهدف إلى ابتكار
مواد كيماوية جديدة تعود بالخير على البيئة ومواد كيماوية تعمل كبدائل عن المواد
الكيماوية الأخرى التي تعود عمليات تصنيعها بنتائج سلبية على البئية. أو تعمل
كبدائل عن المواد الكيماوية المستخلصة من الأنواع الحية المهددة بالانقراض مثل
الزيوت الكبدية والتي تهدد عمليات استخلاصها من الحيتان وأسماك القرش بانقراض تلك
الأنواع بشكل تام خلال عقود قليلة .

* 7 ) كيمياء عضوية فلزية ..

-
هو علم دراسة المركبات الكيميائية التي تحتوي روابط بين كربون وفلز .. و بما أن
الكثير من المركبات التي لا تحوي مثل هذه الروابط تكون متشابهة كيميائياً، يمكن
بالتالي تحديد المركبات التي يدرسها هذا العلم بأنها الحاوية على روابط فلز-عنصر
ذات الصفة التساهمية الكبيرة .

* 8 ) الكيمياء اللاعضوية ..

- تدرس
المركبات التي لا يكون الكربون في تركيبها وليس من نواتج احتراقها .
الكيمياء
غير العضوية : وهي الكيمياء التي تهتم بدراسة المركبات الغير عضوية ، أي مركباتها
لا تحتوي على الكربون والهيدروجين معا ودراسة خواصها الكيميائية والفيزيائية
.

* 9 ) كيمياء فيزيائية ..

- هي علم يقوم على دراسة خواص وبناء
مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها
الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال
الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف
الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف
القرن الثامن عشر . فقد ادت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء
والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها
فيما بعد . ولقد وضع العالم الروسي ميخائيل لومونوسوف أول كتاب جامعي في الكيمياء
الفيزيائية .

* 10 ) كيمياء البوليمرات ..

- علم متشعب يتعامل مع
التصنيع الكيميائي والخواص الكيميائية للمكوثرات أو الجزيئات الكبيرة. الجزيئات
الكبيرة بصفة عامة ترجع إلى سلاسل جزيئية وبالتالي فإنها تتبع علم الكيمياء.
المكوثرات تصف خواص أغلبية مادة المكوثر وتتبع علم فيزياء البوليمرات كعلم متفرع من
الفيزياء. اللدائن مثل البولي إثيلين يعامل في هذه المقالة على أنها تفرع من
المكوثرات التصنيعية التي لها شهرة تجارية. المكوثرات الحيوية مثل البروتينات هي
أيضا تفرع للمكوثرات وتتواجد في الطبيعة .. ويتم عمل المكوثرات عن طريق كوثرة
المواحيد ويتم وصف المكوثر كيميائيا بدرجة الكوثرة، وتوزيع الكتلة المولية،
والانتظامية، وتوزيع المكوثر التساهمي، وتفرع المكوثر، ومجموعة نهاية، والتشابك،
والتبللر وأيضا بالخواص الحرارية مثل درجة حرارة التحول الزجاجي. المكوثرات في
المحاليل لها خواص خاصة بالنظر إلى انحلاليته، وكثافته، وتكتله .

* 11 ) علم
المواد ..

- هو تخصص متداخل يتضمن دراسة خواص المواد وتطبيقاتها للعلوم
والهندسة. تتضمن علوم المواد حقول من الفيزياء التطبيقية والكيمياء، إضافة للهندسة
الكيميائية والهندسة الميكانيكية، الهندسة المدنية والهندسة الكهربائية. يتركز
الاهتمام الإعلامي حاليا على أحد تطورات علوم المواد وهو التقانة النانوية. ما زالت
تدريس هذه العلوم بشكل مستقل في العديد من الجامعات موضع بحث. وتنقسم المواد
الهندسية بحسب طبيعتها إلى (أ) الفلزات وسبائكها (ب) الخزفيات و(ج) المكوثرات
.

* 12 ) كيمياء الحالة الصلبة ..

- هي فرع من فروع الكيمياء يتم فيه
دراسة الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة، إضافةً إلى بنيتها وطرق اصطناعها .. وهي
تتداخل بشكل كبير مع كل من فيزياء الجسم الصلب، التعدين، علم البلورات، المواد
السيراميكية، علم السبائك، التحريك الحراري، علم المواد، والإلكترونيات، إلا أنها
تركز بشكل خاص على اصطناع مواد مبتكرة وطرق تحديدها .

* 13 ) كيمياء دوائية
..

- تخصص علمي يجمع بين الكيمياء والصيدلة بهذف تصميم المركبات الدوائية
الجديدة وتطويرها. تقوم الكيمياء الصيدلانية بتمييز وتصنيع وتطوير المركبات
الكيميائية الجديدة لتناسب الاستخدامات العلاجية : بمعنى زيادة التأثير العلاجي لها
وإنقاص الآثار الجانبية. من أجل ذلك تستخدم الكثير من التقنيات الكيميائية والتقنية
وأيضا تطبيقات الكيمياء الحاسوبية الجديدة لدراسة الأدوية المستخدمة وتأثيراتها
الحيوية، من أهم هذه التقنيات : علاقة البنية-تأثير ( سار ) وعلاقة بنية-تأثير
الكمية ( كيوسار ) .

* 14 ) كيمياء حرارية ..

- الكيمياء الحرارية في
الديناميكا الحرارية وفي الكيمياء الطبيعية هي دراسة تولد الحرارة أو امتصاصها في
التفاعلات الكيميائية. وتهتم عامة بتبادل الحرارة المرافق للتحولات ، مثل الاختلاط
وتحول الحالة والتفاعلات الكيميائية وما إلى ذلك، وتشمل حسابات هذه الكميات من حيث
سعة الحرارة وحرارة الاحتراق وحرارة التشكيل تعتمد قوانين الكيمياء الحرارية على
قانونين .

* 15 ) كيمياء كهربية ..

- أحد فروع الكيمياء التي تدرس
التفاعلات التي تحدث عند سطوح النواقل الكهربائية (مثل الإلكترودات المؤلفة من
المعادن) أو نصف ناقل (مثل الغرافيت) أو النواقل الشاردية مثل المحاليل الشاردية
(الإلكتروليتات) .. وإذا استطاع تفاعل كيميائي أن يتم بفضل جهد كهربائي أو استطاع
التفاعل أن يولد جهدا كهربائيا كما في حالة البطاريات، عندها ندعو مثل هذا التفاعل
الكتروكيميائي، وبشكل عام تتعامل الكيمياءالكهربائية مع وضعيات تحدث فيها تفاعلات
أكسدة-اختزال بشكل منفصل تفصل بينهما مسافة معينة يتم خلالها انتقال للالكترونات
مما يتيح فرصة لتشكل جهد كهربائي وتيار كهربائي. أما انتقال الشحنة المباشر من
جزيئة إلى أخرى فلا يدخل في نطاق اهتمامات الكيمياء الكهربائية .

* 16 )
كيمياء نووية ..

- هو أحد فروع الكيمياء الذي تتعامل مع النشاط الإشعاعي
والعمليات النووية والخواص النووية و يمكن تقسيمها إلى التصنيفات التالية
:
كيمياء إشعاعية ( Radiochemistry ) .
كيمياء النظائر ( Isotopic chemistry
) .
رنين نووي مغناطيسي ( Nuclear magnetic resonance ) .

* 17 ) كيمياء
حسابية ..

- هي أحد فروع الكيمياء النظرية التي تهدف إلى ابتكار تقريبات
approximation رياضية فعالة لحل مسائل الكيمياء النظرية بأسرع وقت وأقل كلفة ووضع
خوارزميات وبرامج حاسوبية تقوم بحساب خصائص الجزيئات مثل الطاقة الكلية، العزم
الثنائي القطب والعزم الرباعي القطب quadrupole moment، الترددات الاهتزازية،
قابلية التفاعل reactivity وغيرها من الخصائص الكميات المطيافية spectroscopy
والمقاطع العرضية لتصادم الجزيئات مع جزيئات ذات مساقط ذرية وتحت ذرية مختلفة
.

* 18 ) كيمياء ضوئية ..

- هي فرع من فروع علم الكيمياء، ويشمل
دراسة التفاعلات بين كلا من الذرة، والجزيئات الصغيرة والضوء ( أو الاشعاع
الكهرومغناطيسى ) .
مثله كمثل كل الفروع العلمية فأن الكيمياء الضوئية تستخدم
النظام الدولي SI أو نظام القياس المترى .
الوحدات المهمة والثوابت التي يتم
استخدامها بكثرة تتضمن الأمتار(و أشكاله المختلفة مثل السنتيمتر، الميليمتر،
الميكرومتر، النانومتر، وهكذا .. ) والثوانى ، الهرتز ، الجول ، المول ، ثابت الغاز
R وثابت بولتزمان وهذه الوحدات والثوابت متكاملة أيضا مع مجال كيمياء الطبيعة
.

* 19 ) كيمياء نظرية ..

- فرع من فروع الكيمياء يتم فيها تطبيق
وسائل غير تجريبية (مثل الوسائل الرياضية أو بواسطة المحاكاة الحاسوبية Computer
simulation) لتفسير أو تنبؤ ظاهرة كيميائيةوتشكل الكيمياء الكمومية قسماً أساسياً
من الكيمياء النظرية .

* 20 ) كيمياء رطبة ..

- تشير الكيمياء الرطبة
إلى الكيمياء التي تجرى في الحالة السائلة، أي التجارب الكيماوية التي تجرى في
القوارير والأنابيب. ويتم من خلالها تحديد عيارات المشغولات الذهبية ويتم ذلك عن
استخلاص الذهب النقي الخالي من الشوائب بعد أن يتم تنقيتها، وبعد ذلك يتم تحديد
النسبة المئوية للذهب النقي في المشغو ل الاصلي، وبعد ذلك يتم معرفة العيار .