مفهوم شیمی به زبان ساده

شیمی مطالعه ساختار، خواص، ترکیبات، و تغییر شکل مواد است. این علم مربوط به عناصر شیمیایی و ترکیبات شیمیایی می باشد، که شامل اتمها، مولکولها، و برهم‌کنش میان آنهاست. واژه شیمی از قدمت زیادی برخوردار است. ریشه این نام از واژه کیمیاست. و خاستگاه واژه کیمیا از زبان فارسی باستان مشتق شده است. این واژه به همراه علوم آن به زبان عربی نوشته شد، و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه مسلمانان آشنا شدند، و این دانش را با نام alchemy شناختند. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می‌شود. علم شیمی از ابتدا تا کنون به ۵ دوران تقسیم می‌شود دوران رشد کارهای تجربی دوران رشد جنبه‌های تئوری شیمی دوران کیمیا گری دوران اصل اتش دوران شیمی مدرن تئوری اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند.

(امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.) این مطلب به طور ساده به این معنی است، که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیم، و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول و یا ترکیبات مولکولی بررسی می‌کند. این اتم‌ها اغلب با اتم‌های دیگر واکنش‌هایی را انجام می‌دهند.

(برای مثال زمانی‌که آتش چوب را می‌سوزاند واکنشی است بین اتم‌های اکسیژن موجود در هوا که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می‌کند شکل می‌گیرد).

یکی از یافته‌های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده‌است که اتم‌ها روی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است.

امروزه ثابت شده‌است که استثناهایی در زمینه قانون نسبت‌های معین وجود دارد (مواد غیر استوکیومتری).

یکی دیگر از یافته‌های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است.

این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک می‌رساند. شیمی فیزیک بر پایه فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده‌است. اصولاً می‌توان تمام سیستم‌های شیمیایی را با استفاده از تئوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تئوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم‌های ساده شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان‌پذیر است، و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد(مانند تئوری کاری دانسیته)

بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تئوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده‌تری قابل درک و به‌کارگیری هستند.