شیمی

شیمی (به فرانسوی: Chimie) (به انگلیسی: Chemistry) یکی از دانش های بنیادین است که به مطالعه و بررسی ساختار، خواص، ترکیبات، و دگرگونی ماده می پردازد. گسترهٔ زیاد این دانش باعث شده است تا تعریف یکپارچه برای آن مشکل گردد.
قانون آووگادرو
قانون بیر-لامبرت
قانون بویل (۱۶۶۲, مربوط به فشار و حجم)
قانون شارل (۱۷۸۷, مربوط به حجم و دما)
قانون نفوذ فیک
قانون شارل - گیلوساک (۱۸۰۹, مربوط به فشار و دما)
اصل لوشاتلیه
قانون هنری
قانون هس
پایستگی انرژی منجر به مفاهیم مهم تعادل شیمیایی، ترمودینامیک، و سینتیک شیمیایی.
پایستگی جرم
قانون نسبت های معین
قانون نسبت های چندگانه
قانون رائول
واژهٔ شیمی از کیمیا در زبان [[زبان مصری باستان، کیمیا از واژهٔ خامه یا خَمِه به معنای زمینِ سیاه برگرفته شده است. پس از تسلط ایرانیان بر مصر در ۵۲۰ پیش از میلاد، این واژه به صورت کیمیا به شرق آمده است و پس از تسلط یونانیان در ۳۳۰ پیش از میلاد به صورت خومِیا (به یونانی: χυμεία) در یونانی نیز وارد گردیده است. در دوران تسلط خلافت اسلامی در خاور میانه، به صورت الکیمیاء درآمده است و با جنگ های صلیبی به صورت الشمی(به انگلیسی: Alchemy) مجدداً است. در زبان فارسی، شیمی یک ترانویسی از برابر فرانسوی است و نخستین بار در سال ۱۸۳۱ توسط میرزا صالح شیرازی در یک رسالهٔ علوم طبیعی که خود وی مرقوم داشته بود به کار برده شد که بعدها در مدرسهٔ دارالفنون با عنوان رسالهٔ طبیعیات تدریس می گردید.
کوشش های نخستین بشر برای فهمیدن طبیعت مواد و بیان چگونگی دگرگونی آن ها ناموفق بود. اندک اندک کوشش ها برای تبدیل مواد کم ارزش، به مواد ارزشمندی چون زر و سیم، منجر به پیدایی دانش کیمیا گردید. هر چند در ظاهر دانش کیمیا به خواست اصلی خود نرسید، اما دستاوردهای کیمیاگران در این راه به اندوخته گرانبهایی تبدیل شد که پایه گذار شیمی مدرن گردید.
نظریه اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند)

شیمی (chemistry)
شاخه ای از علم برای بررسی ساختار و ترکیب انواع گوناگون ماده و تغییرات و پدیده های به وجود آمده در مسیر این تغییرات.
شیمی آلی. شاخه ای از علم شیمی است که به بررسی ترکیبات کربن می پردازد.
شیمی معدنی. خواص، واکنش ها، و روش تهیه و توصیف همۀ عناصر و ترکیبات را، جز ترکیبات کربن، در این شاخه از علم شیمی بررسی می کنند.
شیمی فیزیک. به شرح کمّی پدیده های شیمیایی، واکنش ها، و اندازه گیری داده های لازم برای این توضیحات می پردازد. شاخۀ اخیر توجه ویژه ای به حرکت مولکول ها و تأثیر دما و فشار، غالباً در مایعات و گازها دارد.
مولکول ها، اتم ها و عناصر. مواد به سه حالت فیزیکی گاز، مایع، و جامد وجود دارند و از ذرات بسیار کوچکی به نام مولکول تشکیل شده اند. مولکول ها پیوسته در حرکت اند و خود شامل ذرات کوچک تری به نام اتم می شوند. مولکول هایی که همۀ اتم هایشان یکسان است، عنصر نام دارند. مولکول ترکیب ها شامل انواع متفاوتی از اتم هاست.
ترکیبات و مخلوط ها. طی فرآیند شیمیایی، ترتیب قرار گرفتن (آرایش) اتم ها در مولکول های واکنش دهنده تغییر می کند و ترکیبات حاصل می شوند. گاهی عواملی چون گرما، نور، ارتعاش، عمل کاتالیزوری تابش یا فشار، و همچنین رطوبت لازم برای یونش، برای ایجاد تغییر شیمیایی لازم اند. به تعیین اجزای سازندۀ یک ترکیب از طریق آزمایش یا شکستن مولکول های آن ترکیب تجزیه، و به ایجاد ترکیبات از اجزاء سنتز می گویند. وقتی مولکول های مواد در کنار هم قرار گیرند و ساختار مولکولی شان تغییری نکند، مخلوط ها ایجاد می شوند.
فرمول ها و معادله ها. برای نشان دادن عناصر از نمادها استفاده می کنند. نمادها معمولاً اولین حرف یا حروف انگلیسی یا لاتین نام آن عنصرند. مثلاً از C برای کربن، از Ca برای کلسیم، و از Fe برای آهن است استفاده می کنند. این نمادها نشانۀ یک اتم از آن عنصرند. مولکولی که بیش از یک اتم از عنصری داشته باشد، با عدد زیروند مشخص می شود. مثلاً، نمایش مولکول آب به صورت H۲O است. در بعضی از مواد، گروهی از اتم ها مانند یک واحد عمل می کنند و در نماد ترکیب شیمیایی در پرانتز قرار می گیرند. مثلاً،(NH۴)۲ SO۴ نشان دهندۀ سولفات آمونیوماست. نمایش نمادینِ هر مولکول را فرمول می نامند. عددی که پیش از فرمول نوشته می شود، نشان دهندۀ تعداد مولکول های ماده ای است که در واکنش شیمیایی شرکت می کند یا تولید می شود. مثلاً۲H۲O نشان دهندۀ دو مولکول آب است. واکنش های شیمیایی را با معادله شیمیایی بیان می کنند، مانند واکنش زیر: NaCl + H۲SO۴→NaHSO۴ + HCl
معادلۀ بالا نشان می دهد که از ترکیب کلرید سدیم (NaCl) با اسید سولفوریک (H۲SO۴)، سولفات هیدروژن سدیم (NaHSO۴) و کلرید هیدروژن (HCl) تولید می شود (← معادلۀ شیمیایی).
فلزات، نافلزات، و عناصر سیستم تناوبی. عناصر به فلزاتیبا جلای فلزی، رسانای گرما و الکتریسیته ، و نافلزاتیتقسیم می شوند که معمولاً این خواص را ندارند. در ۱۸۶۳، جان نیولندز سیستم تناوبی را برای اولین بار مطرح کرد. در ۱۸۶۹، دیمتری مندلیُف عناصر را برحسب جرم اتمی نسبی شان طبقه بندی، و جدول تناوبی را تهیه کرد. عناصری که در خواص عمومی مشابه اند، از نظر وزنی نیز با هم رابطه دارند. این عناصر در یک گروه یا خانواده قرار می گیرند. برخی بی قاعدگی های خاص این سیستم با طبقه بندی عناصر برحسب عدد اتمی برطرف شد. عدد اتمی تعداد بارهای مثبت هستۀ هر اتم است.
کیمیاگری. تمدن های باستان با برخی از فرآیندهای شیمیایی، مانند استخراج فلزات از سنگ معدن و ساختن آلیاژها، آشنا بودند و کیمیاگران برای تبدیل فلزات پست به طلا کوشش می کردند. در پایان قرن ۱۷، علم شیمی از فنون و بینش کسب شده طی آزمایش های کیمیاگری شکل گرفت.رویدادهای برجستۀ شیمی. رابرت بویل عناصر را به صورت ساده ترین جزئی تعریف کرد که ماده به آن تجزیه می شود. عقیدۀ کیمیاگران دربارۀ چهار عنصر خاک، باد، آتش، و آب رفته رفته اعتبار خود را ازدست داد. تا قرن ۱۸، همۀ مواد سوختنی را دارندۀ ماده ای به نام فلوژیستون می دانستند و این ماده را عنصر بی وزنی از عناصر آتش می دانستند که ضمن احتراق تولید می شد. پس از تحقیقات تجربی جوزف بلک، آنتوان لاوازیه، و جوزف پریستلی، کاشف اکسیژن در هوا، این نظریه نیز بی اعتبار شد. هنری کاوندیش ترکیب عناصر آب را کشف کرد و جان دالتون نظریۀ اتمی را مطرح کرد. بنابراین نظریه، اتم خاص هر عنصر وزن نسبی دقیقی دارد. تحقیقات وسیعی که پس از آن صورت گرفت سبب پیدایش زیست شیمی، شیمی درمانی و پلاستیک ها شد.

شیمی شاخه ای از علوم فیزیکی است که ترکیب، ساختار، خواص و تغییر ماده را مطالعه می کند.
• «این علم رشته ای است که در تمام شئون زندگی انسان های کره زمین به نحوی مورد استفاده قرار می گیرد که اگر به آن توجه زیادی شود، می توان با مدیریت صحیح تولید ثروت کرد. در ضمن ارزش افزوده آن نیز بسیار نامحدود است.»• «دنیا بدون علم شیمی معنا ندارد، چون بدون داشتن این علم، ناتوان از درک بسیاری از مسائل و روابط حیاتی محیط پیرامون خود خواهیم بود. این علم در همه زمینه ها کاربرد دارد. همه وسایل دور و اطرافمان مانند مواد غذایی، شیمیایی، پوشیدنی، دارویی و ترکیبات آن مانند عطرها و رنگ ها یا تجهیزات عمومی که استفاده می کنیم همه مرتبط با علم شیمی است و در هیچ جای دنیا نمی توانیم بدون دخالت این علم به زندگی خود ادامه دهیم..» مصاحبه با روزنامهٔ جام جم؛ چاپ ۴ اوت ۲۰۱۳ / ۱۳ مرداد ۱۳۹۲ -> حبیب الله فیروزآبادی