Химия – заттарды және олардың бір-біріне айналу заңдылықтарын зерттейтін жаратылыстану ғылымы.
Химия элементтерді (атомдарды), жай және күрделі заттарды, олардың құрамын, құрылысын, қасиеттерін, химиялық өзгерістер мен оған әсер ететін жағдайлар мен өзгерістер кезінде байқалатын құбылыстарды зерттейді. Химиялық жеке заттар бір-бірінен химиялық құрамы мен қасиеттері бойынша ажыратылады. Әр зат белгілі жағдайдағы физикалық қасиеттері (түсі, тығыздығы, балқу, қайнау температуралары, жылу мен электр өткізгіштігі, тағы басқа) және химиялық қасиеттері (басқа заттармен әрекеттесу, белгілі бір өнімге айналу қабілеті) жағынан ерекшеленеді.
Заттар құрамына қарай жай және күрделі болып бөлінеді. Олардың формуласын химиялық таңбалар көмегімен өрнектеп, химиялық қосылыстар деп атайды. Химиялық элементтер жерде шашыранды түрде таралған, әрбір химиялық элемент – атомдардың, ал химиялық қосылыс молекулалардың белгілі бір түрі. Материя қозғалысының химиялық өзгеру процесі химиялық реакциялар деп аталады. Химиялық реакцияға атомдар, молекулалар қатысып, оның нәтижесінде жаңа заттар түзіледі. Реакцияға қатысқан атомдардың тек сыртқы қабаттарындағы электрондардың тығыздығы өзгеріп, ішкі қабат пен ядро өзгеріссіз қалады.
Зерттелетін нысанына қарай химия негізгі екі топқа бөлінеді:
органикалық
бейорганикалық
Органикалық химия негізінен көміртек атомдарынан тұратын заттардың құрылысын, химиялық қасиеттерін, құрамын, қолданылуын, табиғатта таралуын, тағы басқа зерттейді.
Бейорганикалық химия немесе анорганикалық химия барлық қалған химиялық элементтер түзетін қосылыстардың құрылысы мен қасиеттерін және олардың бір-бірімен әрекеттесу заңдылықтарын зерттейді.
Мазмұны
1 Басқа ғылымдармен байланысы
2 Салалары
3 Химияның тарихы
4 Химияның маңызы
5 Химияның міндеті
6 Химия ғылымының дамуына үлес қосқан қазақстандық ғалымдар
Басқа ғылымдармен байланысы
Химия физика және басқа да жаратылыстану ғылымдарымен тығыз байланысты. Химия мен биология арасынан шыққан биохимия, химия мен геология арасынан геохимия, космохимия, гидрохимия салалары, өнер-кәсіп пен химияның барлық салаларында талдау әдістері үшін қолданылатын аналитикалық химия қалыптасты. Кейбір химиялық мәліметтер ерте заманнан белгілі болған.
Салалары
химиялық термодинамика
химиялық кинетика
электрохимия
коллоидты химия
фотохимия
радиациялық химия
электрлік химия
полимерлер химиясы
фотохимия
аналитикалық химия
Химияның тарихы
Химияның ғылымға айналуына алғаш қадам жасап, алхимия қағидаларына қарсы шыққан ағылшын ғалымы Р.Бойль болды. Химияның нағыз ғылым ретінде дамуы 19 ғасырдан басталды. Негізін салушы ағылшын ғалымы Д.Дальтон болды. Осы кезеңдерде химияның іргетасы болып саналатын атом-молекулалық ілім (С.Канниццарро, А.Авогадро) қалыптасып, атомдық салмақ ұғымының (Дальтон), құрам тұрақтылық, еселік қатынастар, көлемдік қатынастар, Авогадро, эквиваленттер, электролиз (М.Фарадей), тағы басқа заңдар мен заңдылықтар ашылды. Орыс ғалымы Д.И.Менделеев жасаған элементтердің периодты жүйесі химия ғылымының жүйесін анықтап, ондағы салалардың өзара байланысын ашты. Осы кездегі химия ғылымы периодтық заң негізінде дамып келеді. 19 ғасырдың 70-жылдарынан басталған химияның даму кезеңі «органикалық химия дәуірі» деп аталады.
Химия да басқа ғылымдар тәрізді адамзат қоғамының материалдық мұқтажынан туған. 18 ғасырдың ортасына дейін химия ғылым деп есептелмеген, ол кәсіптік, шеберлік ретінде ғана танылған. Көп ғалымдар химия әдістерін металлургияда, шыны, бояу өндіруде, дәрі жасауда қолданған. Орта ғасырлардағы химияның даму кезені алхимия дәуірі деп аталады. Алхимиктер жай металдың қасиетін өзгіріп, оны алтынға айналдыруға болады, ол үшін «философия тасын» табу керек, өйткені ол кез келген металды алтынға айналдырады деген. Алхимиктер еңбектері нәтижесінде көптеген маңызды заттар (қышқылдар, тұздар, сілтілер, элементтер т.б.) алу әдістері табылды.
Ағылшын ғалыми Р. Бойль (1661) алхимия қағидаларына қарсы шығып, химияны ғылми жолға қоюға тырысты, химикалық элементке алғаш дұрыс анықтама берді. Ол затты ұсақтап бөле берсе құраушы элементтерге жететінін айтты, эксперимент арқылы анализ бен синтездің мәнін дәл анықтады, бірақ сол кезде кең тараған флогистон теориясының (1700) негізі қате болды. Бұл теория бойынша заттың жануы денеде алғаштан болатын жанғыш зат флогистонға байланысты. 1756 жылы М.Б. Ломоносов, кейін А. Лавуазье реакцияға қатысқан заттардың масса сақталу заңын ашып, химияны сапалық ғылымнан сандық (өлшемдік) ғылымға айналдырды. 19 ғасырда ғана атом-молекула ілімінің (С. Канниццарро, А. Авогадро) негізі қаланды, атомдық салмақтың (Дж. Дальтон), қурам турақтылық заңы мен еселі қатынас заңы ашылуының үлкен маңызы болды. 19 ғасырдың бас кезінде электр тогы көмегімен күрделі заттарды ыдырату арқылы сілтілік және сілтілік-жер металдар алынды. Элементтер туралы ұғым, атом-молекула теорияның қалыптасуы өсімдік пен жануарларға тән заттарды зерттеуді қажет етті, сөйтіп органикалық химия қалыптаса бастады. Органикалық заттар жайлы мәліметтердің жиналуы олардың химия табиғатын тануға көмектесетін теориялардың (унитарлы теория, типтер теориясы, радикалдар теориясы) шығуына себеп (1857) болды. 1857 жылы Ф.А. Кекуленің көміртек атомының 4 валентті екендігін табуы, соған байланысты көміртекті тізбектердің түзілу мүмкіндігінің анықталуы органикалық заттардың классификациясына жеткізді.
Химияның маңызы
Химия ғылымының қоғамдағы практикалық мәселелерді, табиғат дамуы туралы материалдық көзқарастарды шешу мен жаңа заттар, дәрі-дәрмек, энергия мен отынның жаңа көздерін табу, тағы басқа адамзат қажетіне керекті көптеген заттар алуда маңызы зор. Қазақстанда Химия ғылымы мен Химия өнеркәсібі 1930 – 1990 жылы қарқынды дамыды. Осы кездегі химия алуан түрлі зерттеу әдістері, аса маңызды өндірістік, өнер-кәсіптік мәні бар ғылымға айналды. Атомдар мен молекулалардағы электрондарды сипаттайтын кванттық механика заңдарының ашылуы химиялық әрекеттесудің табиғатын анықтады. Заттардың қасиеті және құрылымымен қатар олардың өзгерістері кинетикасының заңдылықтары ашылуда, әсіресе химиялық реакциялардағы аралық өнімдер көбірек зерттелуде. Заттар мен процестерді зерттеуге осы күнгі физикалық әдістер мен құралдар (рентген структуралы анализ, спектроскопия т.б.) қолданылуда.
Химияның міндеті
Заттарды қолдану үшін қасиеттерін анықтау, адамдардың сұранысына қажет жаңа химиялық заттар алу, табиғи қорларды орынды пайдаланып, қоршаған ортаны қорғау.
Химия ғылымының дамуына үлес қосқан қазақстандық ғалымдар
М.И.Усанович
Д.В. Сокольский
А.Бектұров
Б.А.Бірімжанов
М.И. Козловский
О.А.Сонгина