Chimica

La chimica è una disciplina scientifica che studia le proprietà, la composizione e la struttura della materia presente in natura o prodotta artificialmente, nonché le trasformazioni (dette reazioni chimiche o trasformazioni chimiche) e gli scambi tra materia ed energia. Il campo di studio della chimica spazia dalla materia organica a quella inorganica. Studia le proprietà della materia (atomi, molecole, cristalli...), le strutture e le sue trasformazioni profonde e permanenti (dette 'reazioni chimiche'). La rottura e la formazione dei legami tra gli atomi e le molecole sono il fattore determinante della trasformazione della materia. Tramite l'osservazione sperimentale la chimica formula leggi e teorie, rappresentati sotto forma di formule matematiche, in grado di spiegare i fenomeni osservati. L'indagine sulla natura della materia si basa sulla misura delle grandezze. La chimica si suddivide in diverse branche, ognuna delle quali dedicata all'indagine di un determinato oggetto di studio. Tra le principali branche di studio della chimica si ricorda la chimica generale, la chimica inorganica, la chimica organica, la chimica analitica, la chimica fisica, la chimica nucleare, la chimica industriale, la chimica biologica e la chimica teorica.

Origine e storia della chimica

La parola chimica deriva dall'arabo "al kimiaa" o dalla parola egizia khemeia che secondo Plinio indica il suolo nero e fertile del delta del Nilo. Fin dall'antichità l'uomo ipotizza che la materia sia composta dalla combinazione di elementi più semplici. Non avendo modo per sperimentare, l'uomo ha ipotizzato la presenza di elementi semplici tramite speculazioni filosofiche ( es. acqua, fuoco, aria, terra ). Soltanto a partire dal XVIII secolo gli scienziati cominciano ad avere sufficienti mezzi e strumenti per indagare sulla reale natura della materia. Lo studio della chimica nel corso del medioevo ha preso il nome di alchimia, il cui campo d'indagine è la scoperta dell'origine e della trasformazione della materia. Nel XVII secolo l'alchimia comincia a perdere il suo carattere filosofico ed esoterico per acquisire quello scientifico. Robert Boyle è considerato il padre della chimica moderna. Nel 1661 lo scienziato irlandese ipotizza che la materia è una sostanza composta da sostanze più semplici, detti elementi, che si combinano tra loro in un composto. Dai suoi studi si sviluppa la chimica e la ricerca scientifica. Robert Boyle dimostra che la tesi di Aristotele sulla materia formata da terra, acqua, fuoco e aria è una tesi priva di prove sperimentali. Secondo Boyle, invece, la materia è composta da particelle. Nel XVIII secolo le sue tesi sono condivise da gran parte della comunità scientifica. Nasce così la chimica moderna. Successivamente gli scienziati imparano a distinguere tra gli atomi e gli elementi. Agli inizi del XIX secolo lo scienziato inglese John Dalton formula la propria teoria atomica, in base al quale la materia è costituita da particelle indivisibili dette "atomi". L'atomo è la parte più piccola della materia che conserva una medesima proprietà chimica. L'elemento è, invece, un insieme di atomi che hanno la stessa struttura e le stesse proprietà. Dalton utilizza il termine atomo per indicare le particelle elementari della materia, quelle che non possono essere divise o distrutte, prendendo spunto da un termine coniato dal filosofo greco Democrito nell'antica Grecia. È però errato attribuire a Democrito la paternità della teoria atomica in quanto il filosofo greco ipotizza la presenza degli atomi sulla base di una speculazione filosofica, mentre Dalton si basa sui metodi della ricerca sperimentale. La teoria di Dalton viene confermata in parte dall'evidenza sperimentale nei decenni successivi. In parte la teoria di Dalton viene anche modificata dalla realtà sperimentale. Ad esempio, l'atomo non è una particella indivisibile in quanto è composto, a sua volta, da sub-particelle ancora più piccole. Nel corso del XX secolo l'applicazione tecnologica delle scoperte chimiche favorisce l'evoluzione del sapere e lo sviluppo industriale. Col passare del tempo si ampliano i campi d'interesse della chimica, i metodi e le possibilità di studio. La chimica è considerata una scienza centrale (o fondamentale) senza la quale molte altre scienze e branche del sapere non potrebbero mai esistere.

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