شیمی (فارسی افغانستان و فارسی تاجیکستان: کیمیا) (به فرانسوی: Chimie) شاخه ای از علم است که به بررسی عناصر، ترکیب های ساخته شده از اتم ها، مولکول ها و یون ها، ساختار شیمیایی، خواص و رفتار مواد و تأثیر مواد بر همدیگر و همچنین تغییراتی که یک ماده در حین انجام یک واکنش با مواد دیگر از خود بروز می دهد، می پردازد. در نمایی کلی از علم، شیمی در جایی میان رشته فیزیک و زیست شناسی قرار می گیرند. بعضی اوقات از شیمی به عنوان یک دانش بنیادی یاد می شود؛ به این خاطر که این علم، مفاهیمی را ارائه می کند که درک سایر زمینه های علمی چه در سطح پایه و چه در سطح کاربردی ممکن می کند. برای مثال علم شیمی، جنبه های مختلفی از شیمی گیاهی «گیاه شناسی»، چگونگی تشکیل سنگ های آذرین «زمین شناسی»، چگونگی تشکیل ازون در اتمسفر و چگونگی تجزیه آلودگی «محیط زیست»، خواص خاک موجود روی ماه «کیهان شناسی»، چگونگی عملکرد داروها «داروسازی» و چگونگی جمع آوری دی ان ای در صحنه جرم به عنوان مدرک «جرم شناسی» را توضیح می دهد. علم شیمی به موضوعاتی مانند چگونگی برهم کنش اتم ها و مولکول ها از طریق پیوندهای شیمیایی و تشکیل ترکیبات شیمیایی جدید می پردازد. چهار نوع پیوند شیمیایی وجود دارد که ترکیبات مختلف دارای حداقل یکی از آنها هستند: پیوند کووالانسی، پیوند یونی، پیوند هیدروژنی - وان دروالسی و پیوند فلزی.
پیدایش دانش شیمی (Chemistry science)
از آنجایی که شیمی ،علم تجربی است و بشر اولیه قبل از هر نوع تفکر و نظریه پردازی ساختار و چگونگی پیدایش مواد موجود در محیط زیست خود ، در اندیشه حفظ خود از سرما و آزمایش های مربوط به گرما ، رفع گرسنگی و احتمالا دفاع از هستی خویش بوده و در راه دسترسی به چگونگی تغییر و تبدیل آنها به منظور استفاده هر چه بهتر و بیشتر از آنها قدم برمی داشت، بر همین اساس بود که بخش شیمی نظری خیلی دیرتر از بخش کاربردی آن آغاز شد و پیشرفت کرد.واژه شیمی خود داستان درازی دارد. ریشه واژه شیمی در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا را برخی از یونانی دانسته اند و چیستی کار کیمیاگری دگرساختن مس به طلا بود. این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به عربی وارد شد و اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه عرب ها آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند. آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می شود.
کیمیا گری و شیمی
از دیرباز انسان ها بسیار مشتاق بودند که بتوانند فلزهایی ارزان و کم ارزش را به فلزی گران بها همچون طلا تبدیل کنند. به اعتقاد آنان سنگ فلاسفه ماده ای بود که می توانست چنین کاری را انجام دهد. این موضوع سبب شد که علمی به نام کیمیا پدید آید. در کیمیا تنها بحث تبدیل فلزهای ارزان به فلزهای گران بها نبود. آن زمان این امید وجود داشت که کیمیا بتواند کمکی کند تا دارویی ساخته شود که منجر به بهبودی مردم شود. مردم امیدوار بودند که کیمیاگران بتوانند ماده ای به نام آب حیات یا اکسیر زندگیبه وجود بیاورند تا به کمک آن مرگ انسان ها را به تأخیر بیندازند اما هرگز سنگ جادو و آب حیات به وجود نیامد. در قرن هشتم میلادی جابر بن حیان که از شاگردان امام ششم شیعیان بود تحولی در علم شیمی به وجود آورد و توانست اسیدها و بازها را تفکیک کند و او را پدر علم شیمی نامیده اند. دانشمندان دیگر نیز همچون ابن سینا نظریه های کیمیا از جمله داستان سنگ فلاسفه را رد کردند.
شیمی و زندگی
شیمی علمی است که 115 عنصر طبیعت را همراه نام خود دارد و بدون عناصر حیات مفهومی نخواهد داشت. شیمی همواره در زندگی انسان دخالت كامل داشته و به اندازه ای كه تمدن كنونی بیشتر شود دخالت آن در قسمت های مختلف زندگی نیز زیادتر خواهد شد. ما در دنیایی زندگی می كنیم كه پر از مواد شیمیایی گوناگون است. بعضی از این مواد مانند آب كاملاً برایمان آشنا است اما بسیاری مواد دیگر وجود دارند كه چندان آشنا نیستند. به عنوان مثال چرخه ی آب در طبیعت یک فعالیت کاملا شیمیایی است. واقعیت آن است كه ما از هر لحاظ با مواد شیمیایی روبرو هستیم. لباسی كه می پوشیم، غذایی كه مصرف می كنیم، كاغذی كه مطالب را روی آن می خوانیم همگی مواد شیمیایی به شمار می روند. دانش شیمی به عنوان یكی از علوم پایه، زیربنای علوم مختلفی همچون بیولوژی، بیوتكنولوژی، پزشكی، دندان پزشكی، داروسازی و رشته های متعدد مهندسی است. دیگر کاربرد آن صنایع شیمیایی است. صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی كه در آن ها واكنش شیمیایی انجام می گیرد یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات جدید می گردد كه خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.
ارتباط شیمی با سایر علوم
شیمی از یک سو با زیست شناسی، فیزیک و زمین شناسی و از سوی دیگر با سایر حوزه های مختلف مانند پزشکی، دارو یا صنایع گوناگون همچون نفت، پتروشیمی، صنایع معدنی و شیمیایی ارتباط تنگاتنگی دارد، به همین دلیل در اغلب رشته های تحصیلی صنایع مختلف، گرایش علم شیمی وجود دارد. علاوه بر این ها می تواند در صنایع پزشکی و دارویی نیز کاربرد داشته باشد، به عنوان مثال امروزه از آلیاژها و ترکیبات شیمیایی در دندانپزشکی برای پر کردن دندان استفاده می شود. در فرآوری مواد معدنی شیمی مهم ترین نقش را ایفا می کند تا بتوانیم فلز مورد نظر را از داخل کانی های موجود در سنگ استخراج کنیم.
طبقه بندی علم شیمی
- شیمی محض یا شیمی نظری: درباره شناخت خواص و ساختار و ارتباط خواص و ساختار مواد و قوانین مربوط به آنها بحث می کند.
- شیمی عملی یا شیمی کاربردی: راههای تهیه ، استخراج مواد خالص از منابع طبیعی ، تبدیل مواد به یکدیگر و یا سنتز آنها را مورد بررسی قرار می دهد.
بخش های اصلی دانش شیمی
- شیمی تجزیه: که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن ها می پردازد.
- شیمی آلی: که به مطالعهٔ ترکیبات کربن دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می پردازد.
- شیمی معدنی: که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می پردازد.
- شیمی فیزیک: که پایه و اساس کلیهٔ شاخه های دیگر را تشکیل می دهد، و شامل ویژگی های فیزیکی مواد و ابزار تئوری بررسی آنهاست.
دیگر رشته های مطالعاتی و شاخه های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارت اند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.
همه چیز در مورد شیمی سبز
