Kemi (græsk: χημεία, tr. chymeia) er studiet af de basale atomare byggesten i naturen, og hvordan de kan kombineres til at danne stoffer i fast fase, væskefase og gasfase, som former liv og alt andet, vi kender. Kemien undersøger molekyler i alle aspekter fra deres dannelse, til deres vekselvirkninger og helt til den måde, hvorpå de går i stykker.
Atomer
Atomteorien er en grundlæggende teori indenfor kemien. Teorien siger, at alt stof er dannet af en mængde meget små enheder kaldet atomer.
En af de første love, der blev opdaget, og som ledte til fremkomsten af kemien som en videnskab, er stofbevarelsesloven. Loven siger, at der ikke sker nogen ændring i atomantallet under en almindelig kemisk reaktion. Det betyder, at hvis man starter med 10.001 atomer og lader disse gennemgå en række kemiske reaktioner, så vil man stadig have 10.001 atomer, når reaktionerne er løbet til ende.
Stofmængden – antallet af molekyler angivet i mol – kan imidlertid sagtens være forandret, idet der i kemiske reaktioner brydes kemiske bindinger (og dannes nye). Herved dannes der (som regel) nye molekyler, som hver især kan indeholde flere eller færre atomer, og dermed er stofmængden ændret.
Eksempel:
2 H2 + O2 → 2 H2O
Hvis 6 mol dihydrogen (brint) reagerer fuldstændigt med 3 mol dioxygen (ilt), dannes der 6 mol vand. Den samlede stofmængde (antallet af molekyler) er altså gået fra 9 mol til 6 mol. Massen vil ligeledes være den samme, når der er gjort rede for den energi, der er tilført eller fjernet.
Stofferne angives at være i en af 4 forskellige tilstandsformer: fast (s), flydende (l), gas (g) samt vandig opløsning (aq).
Kemien studerer disse atomers interaktioner med hinanden, nogle gange som enkeltatomer, men oftere kombineret med (bundet til) andre atomer i form af ioner og molekyler. Disse atomer, ioner og molekyler kan reagere med hinanden (når man fx brænder træ, kombineres iltatomer fra luften med kulstofatomer og brintatomer i træet), eller de kan reagere med lys og andre former for stråling (et fotografi dannes ved, at lys ændrer molekyler på en film).
En af de tidlige opdagelser var, at atomerne næsten altid er kombineret med hinanden i et bestemt talforhold, hvilket har dannet grundlag for valensbegrebet.
En anden vigtig opdagelse var, at ved en given kemisk reaktion vinder eller mister man altid den samme mængde energi. Denne opdagelse har ledt frem til vigtige koncepter som kemisk ligevægt, termodynamik og kinetik.
En vigtig teori til beskrivelse af kemiske fænomener er kvantemekanikken. Denne teori er kompleks, ikke-intuitiv og svær at forstå og håndtere, og ofte bruger man simplere teorier til at forudsige udfaldet af kemiske eksperimenter. Disse teorier (fx syre/base-reaktioner) dækker hver især et snævrere område, men de er langt nemmere at forstå og bruge.
Se også
Eksterne henvisninger
| Wikimedia Commons har medier relateret til: Kemi |
- Kemiens historie 4. december 2004 hos Wayback Machine, Biografier af betydningsfulde kemikere (på eng.) 30. maj 2013 hos Wayback Machine, 100 Greatest Discoveries of Chemistry. Youtube
- Fagside for kemi på Københavns Universitetsbibliotek 14. juni 2006 hos Wayback Machine
- Kemisk Institut – Københavns Universitet
- Biokemisk leksikon, Biosite