![]()
|
| Inhoud |
7 Zie ook:
|
Alle op aarde voorkomende stoffen bestaan uit atomen . Zij zijn erg klein envoortdurend in beweging. Atomen kunnen in veel stoffen aan elkaar vast zitten in grotere groepen die moleculen genoemd worden. Er zijn echter ook materialen waarin men een dergelijke moleculaire stuctuur nietkan herkennen.
Stoffen die bestaan uit atomen van één enkele soort noemt men chemische elementen . Stoffen die bestaan uit verschillende soortenatomen noemt men chemische verbindingen . In zuivere stoffenmet een moleculaire structuur heeft ieder molecuul een vaste structuur met dezelfde atomen op dezelfde manier aan elkaar gehechtdoor middel van chemische bindingen.
Wanneer substanties worden samengevoegd zonder dat de moleculaire structuur van de verschillende componenten daardoorverandert spreken we van een 'mengsel'.
Een chemische verbinding kan tot stand komen door de inwerking van bijvoorbeeld een verhoogde temperatuur , licht , trilling , onder invloed van katalysatoren , straling of druk , of ook door vochtinwerking,toevoegen van een oplosmiddel . Soms is het eenvoudig de samenvoeging vanreactanten waardoor een chemische reactie ontstaat. Bij eenchemische reactie verandert de manier waarop de verschillende atomen aan elkaar gebonden zijn. Reacties kunnen bijzonder langzaamverlopen (zoals het roesten van een auto) of juist bliksemsnel verlopen, zoals het ontploffen van een staaf dynamiet . Ook in het lichaamvan levende wezens vindt voordurend assimilatie (opbouw) en dissimilatie (afbraak) van verbindingenplaats. Gezamenlijk wordt dat de stofwisseling genoemd.
De afzonderlijke chemische elementen worden aangeduid met chemische symbolen, meestal de eerste letter of eerste twee lettersvan de Latijnse naam voor de stof. Voorbeeld: 'C' voor ' koolstof '(carbonum) en 'Fe' voor ' IJzer ' (ferrum). Allebekende elementen (iets meer dan 100), kunnen op een logische wijze worden gerangschikt door ze in het periodiek systeem te plaatsen. Ongeveer 90 elementen hiervan komen ook inde natuur voor; de overige zijn alleen in een laboratorium gemaakt, vallen meestal in fracties van seconden spontaan uiteen, enhebben dus vrijwel alleen een theoretisch belang.
De studie en het gebruik van chemie is in feite ouder dan de moderne mens ( Homo sapiens ), omdat één van de eerste stukken technologie die onze nog meer op mensapen gelijkende voorouderszich eigen maakten het vuur was. Vuur is niets anders dan een wolk zich mengende gassen( brandstof en zuurstof uit de lucht ) die met elkaar een chemische reactie aangaan en daarbij voldoende hitte vrijmakenom meer brandstof te vervluchtigen.
In de meer recente oudheid werden bij het vuur een aantal andere chemische technieken gevoegd. Ten eerste leerde de mensmetalen uit hun ertsen vrij te maken. De metallurgie van koper is een bijzonder oude vorm van chemie en een aantalelementen waren al in het oude Egypte bekend. Metalen werden al snel als betaalmiddel gebruikt en met het slaan van munten werd de kennis van metaallegeringen en hoe zij op bewerkingen als in het vuurhouden reageerden nog belangrijker.
Zo werd de alchemie geboren. In de middeleeuwen zochten de alchemisten naar manieren om deze metalen in elkaar te doen overgaan; bijvoorbeeld lood in goud (zie Steen der wijzen ). Omdat het hier om elementen gaat is deze transmutatie echter niet langs chemische weg mogelijk. De veel latere kernfysica heeft laten zien dat het via kernreacties wel kan, (maar niet op een economisch verantwoorde wijze).Hoewel sommige alchemisten, zoals Jabir ibn Hayan al vroeg naar eenwetenschappelijke aanpak streefden, was de alchemie --terugkijkend vanuit de moderne tijd-- een wonderlijk mengsel van empirisch onderzoek en religieus bijgeloof, zelfs hekserij. Deberoemde natuurkundige Isaac Newton was tevens een fervent alchemist!
Pas na de kerkhervorming begon zich uit de alchemie een wetenschap te ontwikkelen, die in het Nederlands de wat vreemdebenaming scheikunde draagt. Hoewel scheikundigen inderdaad soms mengsels proberen te scheiden of verbindingen teontleden, zijn zij echter even vaak met het omgekeerde bezig en voegen zij stoffen bijeen.
Aan het eind van de 18e eeuw begon de scheikunde als moderne wetenschap pas goedvorm te krijgen. Voordien gooide men vaak willekeurige hoeveelheden van stoffen bij elkaar en keek of er wat gebeurde. Met dekomst van mensen als Antoine Lavoisier veranderde dat en begonmen nauwkeurig te wegen wat men bijeen voegde en wat men verkreeg. Zo kwam men er achter dat zuivere stoffen vaak in helepreciese verhoudingen met elkaar reageren en zo was het begrip stoechiometrie geboren.
In de 19e eeuw werd de atoom theorie het centrale thema van de ontwikkeling,alsmede de chemische thermodynamica en de elektrochemie . Dit is ook de tijd waarin de analysemethodes beter werden en meeren meer elementen bekend werden. De ontwikkeling van het periodieksysteem door (onder andere) Dmitri Mendeleev was daar eenbelangrijke stap in.
In de 20e eeuw kwam er een grote omwenteling in het denken door de theorie vande golfmechanica die de opbouw van het atoom begrijpelijk maakte. In deeerste helft van de eeuw nam de chemische industrie ook een grote vlucht. Na de tweede wereldoorlog kwam de halfgeleidertechnologie met eerst de transistor , later de chip en de computer revolutie. Ook de polymeerchemie heeft grote invloed gehad op het dagelijks leven. De kunststoffen zijn uit dat leven eigenlijk niet meer weg te denken. Er ontstond ook steeds meer belangstellingvoor de chemie van het leven. Met de ontrafeling van de chemische basis van het leven (bijvoorbeeld de citroenzuurcyclus ) en de ontdekking van de genetische code is de biochemie een uiterst belangrijke takvan de chemie geworden, zo zeer zelfs dat de biochemie min of meer een zelfstandige wetenschap geworden is met zijn eigenopleiding.
Rond het millenniumjaar is er een interessante samenvloeiïng van de biochemie en de halfgeleiderwereld ontstaan die men nanotechnologie noemt. Dit is een tak van wetenschap waar debiologie, natuurkunde en chemie van objecten ter grootte van enkele nanometers centraal staat.