ما الذي تعرفه عن الكيمياء الفيزيائية؟

المقياس العياني

يتضمن المقياس العياني المواد التي تكون كبيرة بما يكفي لتكون مرئية للعين البشرية

تتضمن بعض الكميات المهمة التي يتم التعامل معها على النطاق العياني ما يلي:

• نقاط الانصهار والغليان
• معامل التمدد الحراري الخطي
• الحرارة الكامنة لتبخير
• المحتوى الحراري للانصهار

المقياس المجهري

يتعامل المقياس المجهري مع خصائص المواد التي لا يمكن رؤيتها بالعين البشرية إلا بمساعدة الأدوات البصرية التي تكبر المادة ، مثل الميكرسكوبات

تندرج دراسة أشكال وهياكل البلورات تحت هذا المقياس. تؤثر تراكيب البلورات على سلوك أجزاء كبيرة من البلورات التي تستخدم في الجسور والطائرات.

المقياس الذري

• تختلف خصائص المادة على المستوى الذري من عنصر لآخر.
• ومع ذلك ، تظهر بعض العناصر خصائص متشابهة ويتم تجميعها معًا في الجدول الدوري.
• تتضمن بعض الأمثلة على خصائص المادة التي تمت دراستها في الكيمياء الفيزيائية على المستوى الذري الكتلة الذرية والعدد الذري.
• يمكن استخدام قيمة نصف القطر الذري للعناصر لتحديد طول الرابطة بين ذرتين في الجزيء.

مقياس دون الذري

• يتضمن المقياس دون الذري دراسة الجسيمات الأصغر من حجم الذرات ، والتي يشار إليها عمومًا بالجسيمات دون الذرية.
• في هذا المقياس ، فإن الطبيعة المزدوجة للجسيمات هي السبب في أن الجسيمات دون الذرية يشار إليها أحيانًا بالموجات أو الطاقة.
• تتضمن دراسة الكيمياء الفيزيائية على مستوى متقدم للغاية دراسة الجسيمات دون الذرية.
• دراسة هذه الجسيمات لها أيضًا تطبيقات في مجال الكيمياء النووية.

أهمية الكيمياء الفيزيائية في حياتنا:

تلعب دورًا مهمًا في حياتنا لأنها توفر لنا فهمًا أفضل لكيفية تصرف المواد على مقاييس صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بدون مجهر.

كما أنه يساعد الباحثين على ابتكار طرق جديدة لصنع أشياء مثل الأدوية والبلاستيك والوقود والمنتجات الأخرى التي يمكن أن تحسن صحة الناس أو رفاهيتهم.

تعتبر دراسة الكيمياء الفيزيائية مهمة لأنها واحدة من أكثر العلوم الأساسية التي تساعدنا على فهم كيفية عمل الطبيعة.

يمكن للكيمياء الفيزيائية أن تساعد الباحثين على ابتكار عقاقير أفضل ، ومصادر وقود والعديد من الأشياء الأخرى التي تعمل على تحسين صحة الناس أو رفاههم.

تعتبر دراسة الكيمياء الفيزيائية أساسية للغاية لأنها تساعدنا على فهم كيف تتصرف الطبيعة مما يسمح للعلماء مثل الكيميائيين بتطوير أنواع جديدة من المواد لاختراعات مثل الأدوية والبلاستيك. بشكل عام ، يؤثر هذا المجال على حياتنا اليومية.

استخدامات الكيمياء الفيزيائية:

الكيمياء الفيزيائية هي دراسة المادة والطاقة وتفاعلاتها. يمكن رؤية تطبيقاتها في العديد من المجالات بما في ذلك الطب والتطبيقات البيئية وعلوم البوليمر وتكنولوجيا النانو.

1- عندما يترك مجرم أدلة في مسرح جريمة مثل عينات الشعر أو الدم ، يتم تحليلها باستخدام تقنيات مختلفة من الكيميائيين الفيزيائيين للمساعدة في التعرف عليهم.

2- تم تطوير المواد الكيميائية المستخدمة أثناء العمليات الجراحية مثل السيليكون لتكبير الثدي من قبل المهندسين الكيميائيين الأمر الذي يتطلب فهمًا لكيفية تفاعل المواد الكيميائية المختلفة مع بعضها البعض عند ملامستها للأنسجة البشرية. تساعد هذه المعرفة أيضًا في تطوير مواد جديدة لجعل الجراحة أكثر أمانًا وفعالية.

3-تعتمد الكثير من عوامل التنظيف التي نستخدمها في منازلنا ومكاتبنا على مركبات من الكيمياء الفيزيائية. على سبيل المثال ، تم تطوير أنواع مختلفة من المنظفات وكذلك سوائل التقطيع لتطبيقات الجراحة.

4- يمكن تحديد تلوث الهواء ومراقبته باستخدام أدوات مختلفة بما في ذلك كروماتوغرافيا الغاز للكشف عن المواد الكيميائية المختلفة التي قد تكون في الغلاف الجوي.

5-تستخدم أيضا في صناعة النسيج. على سبيل المثال ، تم تطوير البوليمرات مثل النايلون والحرير الصناعي المستخدمة في صناعة الملابس من قبل الكيميائيين لإنتاج مواد ذات خصائص مختلفة لتطبيقات مختلفة.

6- تستخدم الكيمياء الفيزيائية في صناعة الأدوية ؛ على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم تطوير المضادات الحيوية لأمراض معينة وقد تحتوي على عدد من المواد الكيميائية المختلفة للعمل على البكتيريا .

7- تستخدم الكيمياء الفيزيائية لتطوير مواد بناء مختلفة. على سبيل المثال ، تُستخدم البوليمرات مثل الأكريليك أو اليوريتان في المباني الشاهقة .

8-تستخدم الكيمياء الفيزيائية في مجالات العناية الشخصية على سبيل المثال :صبغة الشعر عبارة عن مزيج من المواد الكيميائية ويمكن رؤية تطبيقات أخرى مثل طلاء الأظافر لمتانة ولمسة نهائية لامعة.

9- يمكن أيضًا رؤية تطبيقات الكيمياء الفيزيائية في صناعة الأغذية. على سبيل المثال ، هناك العديد من التطبيقات لحفظ وتخزين أنواع مختلفة من الأطعمة بالإضافة إلى تطوير المواد الحافظة لمنع التلف مثل إضافة فيتامين C الذي يعمل كمضاد للأكسدة يمنع حدوث التغيرات الكيميائية التي تسبب فساد الطعام.

10- من تطبيقات الكيمياء الفيزيائية التنبؤ  بالطقس. على سبيل المثال ، من خلال دراسة كيفية تفاعل الجسيمات مثل بخار الماء والغبار مع بعضها البعض ، يمكننا توقع وقت حدوث أنواع مختلفة من العواصف باستخدام نماذج الكمبيوتر.