什么是化学？

化学是一门研究物质的科学分支：它由什么组成，它有什么性质以及它如何变化。简单来说，化学是关于观察你周围的事物并理解那个事物是什么，它如何表现以及为什么它会那样表现。

化学基础

你能触摸、品尝、闻到和看到的一切都是由化学物质组成的。化学常被称为“中心科学”，因为它连接了其他科学，如生物学、物理学、地质学和环境科学。让我们来探索一些化学的基本概念。

原子和分子

化学的基础是原子。原子是构成我们周围一切事物的微小粒子。如果你能缩小到原子大小，你会看到一切都是由这些小积木组成的。有超过100种不同类型的原子，它们被称为元素。

在上面的视图中，你可以看到一个简单的原子模型。中心的红色圆圈代表由质子和中子组成的原子核。蓝色的圆圈是环绕原子核的电子。

元素

元素是完全由一种类型的原子组成的物质。例如，元素金完全由金原子组成。其他元素的例子有碳、氧和氢。每个元素都有独特的性质。两个元素不能再被分解为更简单的物质。它们在元素周期表中表示，根据它们的性质组织所有已知的元素。

化合物和混合物

化合物是由两种或多种不同元素化学结合在一起的物质。例如，水是由氢和氧组成的化合物，化学式为H2O

2H2 + O2 → 2H2O

混合物是由两种或多种没有化学结合的物质组成的组合物。混合物的一个例子是沙拉。你可以轻松地从沙拉中分离出西红柿，因为它们没有结合在一起。

物质状态

物质可以以许多不同的形式存在，称为状态。地球上最常见的物质状态是固体、液体和气体。让我们看看这些状态中的每一个，了解粒子在每种状态下的行为。

固体

固体中的粒子紧密地相互结合在一起。它们不自由移动，但在原地振动，使固体具有确定的形状和体积。岩石、冰和木桌都是固体物质的例子。

液体

液体中的粒子仍然靠得很近，但能相互流动。这使得液体能够自由取其容器的形状，同时保持恒定的体积。例子包括水、牛奶和油。

气体

气体中的粒子分散得很开并自由移动，导致气体膨胀并充满容器。气体没有确定的形状或体积。空气是一种由如氧气和氮气等气体组成的混合物。

化学反应

化学反应是指物质变成新物质的过程。其中涉及化学键的断裂和形成。化学反应无时无刻不在我们周围发生。例如，当你做蛋糕时，随着成分混合和烘烤，发生化学变化。

一种简单而常见的化学反应是醋和小苏打之间的反应。以下是它的化学方程式:

NaHCO3 + CH3COOH → CO2 + H2O + Na+ + CH3COO-

在此反应中，小苏打（碳酸氢钠，NaHCO3）与醋（乙酸，CH3COOH）反应生成二氧化碳气体（CO2）、水（H2O）和乙酸钠（NaCH3COO）。

化学的应用

化学不仅限于实验室。它在各个领域和日常活动中被广泛应用。让我们来看一些化学的应用。

烹饪

烹饪基本上是在使用化学。当你加热食物时，发生化学反应。蛋白质变性，糖焦糖化，风味发展，所有这些都要归功于化学。

医药

化学对药物的制造非常重要。理解药物的化学性质有助于科学家创造有效的药物来治疗疾病并改善生活质量。

环境化学

这一领域的化学帮助我们理解污染物的影响，开发可持续材料，并改进回收过程。环境化学家致力于解决与空气和水质量有关的问题。

材料科学

化学用于设计和合成新材料，从塑料到金属和纳米材料。它有助于调节用于各种技术的材料的特性，如强度、柔韧性和导电性。

化学在我们生活中的作用

化学在我们的日常生活中发挥着基础性作用。我们醒来的那一刻，化学开始起作用，影响我们的行为和体验。它存在于我们的牙膏、肥皂、食物、我们呼吸的空气，甚至在我们身体内部。

例如，消化过程是一系列复杂的化学反应，其中酶将我们吃的食物分解成我们身体可以用于能量和修复的较小分子。甚至我们的情感，如快乐，也受到化学反应的影响，这些反应涉及如多巴胺和血清素等神经递质。

理解化学不仅帮助我们理解我们周围的世界，还使我们在日常生活中做出明智的决定， 无论是选择安全的家庭用品、理解营养信息，还是参与关于环境可持续性的讨论。

评论