miniatyr|Kemi är läran som behandlar sammansättningen, strukturen och egenskaperna hos materia, såväl som förändringarna den genomgår under kemiska reaktioner. miniatyr|Kemi innebär studiet av olika substansers interaktioner och de energimängder som därvid omsätts.
Kemi (arabiska: كيمياء latin: chem (kēme), ordets etymologi är dock omtvistad) är en naturvetenskap som studerar materia, och dess sammansättning, uppträdande, struktur och egenskaper, såväl som de ändringar den genomgår vid kemiska reaktioner. 1) läran om materiens olika ämnen o. deras omvandlingar Kemin undersöker olika typer av atomer, joner, molekyler, kristaller och andra tillstånd av materia, antingen för sig eller i kombination, vilka involverar begreppen energi och entropi i relation till spontaniteten hos kemiska processer.
Traditionellt delas kemins grenar in efter vilken typ av materia de behandlar. Dessa områden inkluderar: Oorganisk kemi (utforskandet av oorganisk materia). Organisk kemi (utforskandet av organisk (kolbaserad) materia). Biokemi (utforskandet av kemiska substanser hos organismer). Fysikalisk kemi (utforskandet av kemiska processer med användning av fysikaliska modeller och sammanhang). Analytisk kemi (analys av prover för att få förståelse för deras kemiska sammansättning och kemiska struktur). Kärnkemi (där atomkärnan är i fokus och man studerar radioaktiv påverkan på kemiska reaktioner, olika isotopers kemiska egenskaper, såväl som omvandling av grundämnen genom fusion, fission eller naturligt sönderfall). Teoretisk kemi (är ett samlingsnamn för flera teoretiska varianter av kemi som kan tillämpas inom de mer praktiska varianterna av kemi, t.ex. kvantkemi som kan tillämpas inom nästan alla fält av kemi).
På senare år har ett flertal specialiserade discipliner vuxit fram. Exempel på sådana är neurokemi (utforskandet av nervsystemets kemi), miljökemi (studiet av kemiska processer i naturen) och materialkemi (studiet av olika material).
Kemi utövades till en början som alkemi, en protovetenskap ur vilken kemi sedan växte fram.Uppsala Universitet - Fysiska Institutionen Läst 2010-06-07
Sammanfattning Kemi är läran om interaktionerna mellan kemiska substanser, vilka består av atomer eller endast subatomära partiklar: protoner, elektroner och neutroner.Gruppen för subatomär fysik vid Chalmers och Göteborgs Universitet Atomer kombinerade bildar molekyler eller kristaller. Kemi kallas ibland för "den centrala vetenskapen" (en: the central science) eftersom den sammanbinder flera andra naturvetenskapliga områden såsom astronomi, fysik, materialvetenskap, biologi och geologi.Theodore L. Brown, H. Eugene Lemay, Bruce Edward Bursten, H. Lemay. Chemistry: The Central Science. Prentice Hall; 8 edition (1999). . Pages 3-4.Chemical Sciences in the 20th Century: Bridging Boundaries. Wiley-VCH, 2001. . Pages 1-2.
Kemins ursprung kan spåras till visst äldre utövande, känt som alkemi, en lära som praktiserats under tusentals år i flera delar av världen.
Strukturen på de objekt vi i vardagen använder och egenskaperna hos den materia vi ständigt interagerar med påverkas som en följd av kemiska substansers egenskaper. Till exempel är stål hårdare än järn med lägre kolinnehåll på grund av att dess atomer är starkare ihopbundna i en stabilare kristallstruktur; trä brinner eller genomgår snabb oxidation eftersom det över en viss temperatur kan reagera spontant med syre i en kemisk reaktion; socker och salt löser sig i vatten till följd av att deras molekylära/joniska egenskaper är sådana att upplösning är fördelaktig under dessa förhållanden.
mini|Ett laboratorium på institutet för biokemi vid Kölns universitet. Övergångarna som studeras inom kemin kommer som resultat av interaktioner mellan antingen olika kemiska substanser eller mellan materia och energi. Traditionell kemi behandlar undersökandet av interaktioner mellan kemiska substanser i ett kemiskt laboratorium med hjälp av olika typer av olika glasverktyg.
En kemisk reaktion är en omvandling av kemiska substanser till en eller flera andra substanser.IUPAC Gold Book Definition En reaktion kan skrivas som en reaktionsformel. Antalet atomer till vänster och höger i ekvationen för en kemisk omvandling är allra oftast lika.
Energi och entropi är två mycket viktiga begrepp i nästan all kemi. Kemiska substanser klassificeras efter deras struktur, skepnad, såväl som deras kemiska sammansättning. De kan analyseras med hjälp av olika metoder inom kemisk analys, exempelvis med spektroskopi och kromatografi.
Historia
Forntida egyptier banade väg för den syntetiska "våtkemin" för upp till 4000 år sedan. 1000 f.Kr. använde forntida civilisationer tekniker som kom att utgöra basen för flertalet av kemins grenar, tekniker så som utvinning av metall ifrån malm, krukmakeri, jäsning för tillverkning av öl och vin, skapande av pigment för kosmetika och målning, extraktion av kemikalier ifrån växter till mediciner och parfymer, tillverkande av ost, färgning av kläder, garvande av skinn, omvandlande av fett till tvål, tillverkning av glas och skapande av bronslegeringar. mini|180px|Demokritos atomism adopterades sedan av Epikuros (341–270 BCE).
Kemins rötter kan spåras tillbaks till upptäckten av elden och dess effekter. Eld förändrade ett ämne till ett annat under avgivande av stora mängder värme, och var därigenom av stort intresse för mänskligheten. Eld ledde till upptäckten av järn och glas. Att guld börjat betraktas som värdefullt ledde till upptäckten för hur man renar fram det, men trots att de underliggande principerna bakom inte var särskilt väl undersökta drog man slutsatsen att det rörde sig om en omvandling snarare än en framrening. Flera lärda ansåg i denna tid att det fanns sätt att omvandla billigare (bas-)metaller till guld. Detta banade väg för alkemin och bland annat jakten efter de vises sten, vilken ansågs kunna utföra denna omvandling endast genom dess beröring. Läst 2010-06-08 Bland de äldsta bevarade skrifterna om alkemi finns Papyrus graecus Holmiensis (Stockholmpapyrusen) Läst 2010-06-08 och Leiden X-papyrusen.
I antikens Grekland går atomism tillbaka så långt som 440 år f.Kr., indikerat av boken De Rerum Natura författad av den romerske Lucretius 50 år f. Kr. Mycket av utvecklingen av de tidiga framreningsmetoderna beskrivs av Plinius den äldre i hans verk Naturalis Historia.*En komplett latinsk utgåva av Naturalis Historia och en komplett engelsk översättning från 1855
Flera grekiska filosofer hade funderingar om materiens uppbyggnad. Thales från Miletos (cirka 625-547 f.Kr.) ansåg att allt hade en gemensam ursubstans, nämligen vatten. Anaximenes cirka 570- cirka 526 f.Kr. menade att luft var alltings urämne. Läst 2010-06-08
Omkring 500 år f.Kr. ansåg den grekiske filosofen Anaxagoras ca 500-428 att materien var oändligt delbar. En silverkula skulle till exempel kunna delas ett oändligt antal gånger.
Leukippos, som levde på 400-talet f.Kr., ansåg ca 480 f.Kr. däremot att universum var uppbyggt av två beståndsdelar, dels odelbara atomer och dels tomrum. Han menade att atomer var för små för att synas, att de hade olika geometriska former och var i ständig rörelse.
Empedokles cirka 490- cirka 434 f.Kr. lanserade idén om att allt består av jord, luft, eld och vatten. Platon och Aristoteles stödde Empedokles uppfattning.
En kort historisk översikt: Egyptisk alkemi [3000 f.Kr. – 400 f.Kr.], formulerar tidiga "element"-teorier. Grekisk alkemi [332 f.Kr. – 642 e.Kr.], Alexander den store, kung över det antika kungadömet Makedonien, erövrar Egypten och banar väg för biblioteket i Alexandria, som blev ett av världens största bibliotek. Muslimsk alkemi [642 e.Kr. – 1200 e.Kr.], det muslimska erövrandet av Egypten (i synnerhet Alexandria); utvecklandet av vetenskapliga metoder av Alhazen och Geber (Jābir ibn Hayyān) revolutionerar kemin. Världsledande institutioner [ca 700 - 1300], Visdomens hus (arabiska: بيت الحكمة; Bait al-Hikma), Al-Andalus (arabiska: الأندلس) och biblioteket i Alexandria (arabiska: الإسكندرية) bidrar ytterligare till kemins utveckling. Jābir ibn Hayyān, al-Kindi, al-Razi, al-Biruni och Alhazen fortsätter att influera kemin, utveckla den och utöka dess gränser vad gäller både kunskap och experiment. Förutom tekniska framsteg vad gäller processer och apparatur, utvecklade araberna metoder för att bättra renheten av substanser såsom alkoholer, syror, och krut, vilket vid denna tid inte var tillgängligt för européer. Europeisk alkemi [1100 - nutid], alkemisten Pseudo-Geber bygger vidare på arabisk alkemi. Från 1100-talet gjordes allt fler kemiska upptäckter i västra Europa. Kemi , Boyle skriver texten The Sceptical Chymist. Kemi , Lavoisier skriver Elements of Chemistry. Kemi , Dalton publicerar sin atomteori.
De tidigaste pionjärerna inom kemi, och uppfinnarna av den moderna vetenskapliga metodiken var medeltida arabiska och persiska vetenskapsmän. De introducerade precisa observationer och kontrollerade experiment inom kemin och upptäckte flera kemiska substanser.
Jābir ibn Hayyān (d. 815), al-Kindi (d. 873), al-Razi (d. 925), al-Biruni (d. 1048) och Alhazen (d. 1039) var alla mycket inflytelserika muslimska kemister. Jābirs arbeten blev vitt kända i Europa genom latinska översättningar i Spanien på 1300-talet av en anonym alkemist, senare kallad pseudo-Geber, som också skrev några av sina egna böcker under pseudonymen "Geber". Bidraget ifrån indiska alkemister och metallurger under kemins utveckling var också signifikant.
mini|Antoine Laurent de Lavoisier formulerade lagen om massans bevarande år 1773 och bidrog därmed till utvecklandet av den moderna kemin.
Under 1100-talet börjar araberna överflyglas av Västeuropa, som under 1200-talet tog ledningen inom kemins utveckling. Under den här tiden börjar dock alkemin och jakten på guldskapandets hemlighet att ta över fokus inom kemin. Under perioden fanns dock även framstående forskare, som Albertus Magnus, Roger Bacon, Arnoldus från Villanova, Raimundus Lullus, Basilius Valentinus med flera.
För vissa utövare var alkemi en intellektuell jakt, som de efter hand allt bättre bemästrade. Paracelsus (1493-1541), till exempel, förkastade 4-element-teorin och med endast en vag förståelse för hans kemikalier och mediciner bildade han en hybrid av alkemi och vetenskap i något som kom att kallas iatrokemi. Bland tidens mer framstående kemister märks Georgius Agricola (1494–1556) som egentligen var metallurg, men genom sina undersökningar av malmer starkt bidrog till kemins utveckling. Även Andreas Libavius (1560–1616), som egentligen var läkare bör framhållas inom kemins område. Genom sina läkemedelsundersökningar upptäckte han en rad nya föreningar. En annan läkare, Jan Baptista van Helmont, som var den förste som upptäckte att luftens volym avtar om en kropp förbrinner däri, även om han inte förstod orsaken. Han lyckades även skilja olika typer av gaser från varandra. Han kunde även avfärda alkemin genom att konstatera att ingen metall kunde avskiljas från en lösning, om den inte tidigare funnits löst i den. Johann Rudolph Glauber (1604–1688), var en av de första betydande kemister som inte även var läkare, och relativt fri från samtidens förutfattade meningar.Uppfinningarnas bok (red. Arcadius Berglund) band VII, 1903 s. 305-307.
Med Glauber började kemin delvis ändra karaktär, och systematisk analys av tidigare studier fick en större betydelse inom ämnet.Uppfinningarnas bok (red. Arcadius Berglund) band VII, 1903 s. 307. Det influerades filosofer såsom Sir Francis Bacon (1561-1626) och René Descartes (1596-1650), vilka krävde större noggrannhet inom matematiken och att opartiskhet skulle gälla vid vetenskapliga observationer, som ledde till en vetenskaplig revolution. Inom kemin började detta med Robert Boyle (1627-1691) som upptäckte en ekvation känd som Boyles lag, vilken behandlar gasfasens karaktär.BBC - History - Robert Boyle (1627 - 1691)