علم الكيمياء وأهميته وتعريفهتعريف علم الكيمياءكماتعرف أن علم الكيمياء يتعامل مع المواد التي تتكون من عناصر ومركبات وكلهذا المواد لها تركيب وخواص وتفاعلات وتحولات ، وتصاحب التفاعلات طاقة ،فنستنتج مما سبق أن علم الكيمياء هو : علم يهتم بدراسة تركيب المادةوالتغيرات التي تحدث لها والطاقة المصاحبة لهذه التغيراتأهمية علم الكيمياءيدخل علم الكيمياء في جميع نشاطات الكائنات الحية ويسهم في كافة مناشط الحياة .
بواسطةعلم الكيمياء تم تحويل المواد الطبيعية الخام إلى مواد تلبي احتياجاتالإنسان ، فاستطاع الكيميائي أن ينتج من الفحم والنفط بعض المواد الجديدةكالأصباغ والعقاقير والعطور واللدائن (البلاستيك) والمطاط الصناعي .
ساهمت الكيمياء في المجال الزراعي بواسطة الأسمدة الكيميائية والمبيدات الحشرية .
أمكن بواسطة علم الكيمياء إنتاج الألياف الصناعية فساهمت في مجال الكساء والمنسوجات .
وغير ذلك من المجالات الكثيرة التي تساهم بها الكيمياء .
طبيعة علم الكيمياء والطريقة العلمية في التفكيرالكيميائييلاحظ الأشياء ويحاول أن يجيب عن التساؤلات حولها مثل : ما سبب الطعمالحلو للسكر ، لماذا وكيف يصدأ الحديد؟ فهنا قد لاحــــظ ثم يبدأ بالبحثعن جواب لهذه الملاحظات والتساؤلات ، ولكي يجيب فعليه أن يجرب ويعتمد علىالتجربة ، لأن علم الكيمياء أكثر العلوم اعتماداً على التجربة وذلك لسببينهما :
الكيميائي يتعامل مع موجودات لايراها ولا يستطيع إحصاءها مثل الذرات والجزيئات .
القوانين العامة في الكيمياء قابلة للتغير والتعديل .
فهناقد جــــــرب ومع التجريب تتم عملية تدوين المعلومات عن النتائج التيشاهدها من التجربة ، وبعدها يبدأ بتفسير ماشاهده بوضع الفرضيات ، والفرضيةهي :
فكرة تنبع من خيال العالم ترتبط بالحقائق والوقائع التي جرتحولها الملاحظات والتجارب فإذا كانت هذه الفرضية صحيحة وتم إختبارها بعدةتجارب لإثبات صحتها وأصبحت النتيجة إيجابية تصبح قانوناً عاماً ،وبعد التفسير تأتي مرحلة نــشــر النتائج لتعم الفائدة على الجميع :
والآن نستطيع ترتيب الخطوات العلمية في التفكير كما يلي
- الملاحظة
- التجريب
- تدوين المعلومات
- التفسير
- النشرالمراحل التي مر بها علم الكيمياءمرحلة علم الصنعة : والتي ظهرت فيها خرافة تحويل المعادن الرخيصة إلى معادن ثمينة .
مرحلةالكيمياء التي اتجهت إلى الطب : ففي هذه المرحلة تم تحضير العقاقير لشفاءالمرضى وقد برز العلماء العرب في ذلك من مثل جابر بن حيان وابن سيناوالرازي .
مرحلة نظرية فلوجستون : التي بدأت في النصف الثاني منالقرن السابع عشر والتي تقول أن الفلوجستون عنصر يساعد المادة علىالإشتعال ويتحد معها مكوناً أكسيد المادة وأسموه (كالكس) : معدن + فلوجستون ----> كالكس وقد بقيت النظرية سائدة حتى أتى العالم الفرنسيلافوازيه عام 1778م وأثبت خطأ هذه النظرية عندما سخن الزئبق وبرهن أنعملية الإحتراق عبارة عن اتحاد أكسجين الهواء بالمادة (تأكسد) وليس كماقالت نظرية فلوجستونالمرحلة الرابعة والأخيرة هي علم الكيمياء الحديثة التي بدأت في أواخر القرن الثامن عشردور العلماء المسلمين في تطوير علم الكيمياء : جابر بن حيان - أبو الكيمياءهوجابر بن حيان بن عبدالله ، ولد في عام 102 هجرية (720 ميلادية) وذلك فيقرية طوس في الشمال الشرقي من إيران والتي تبعد 28 كيلومتراً عن مدينةمشهد ، وكان أبوه يعيش قبل رحيله إلى طوس في مدينة طرطوس السورية حيث كانيعمل عطاراً .
عكف جابر على دراسة علوم الطبيعيات والرياضيات ، ثمرحل إلى الكوفة حيث التقى بالإمام جعفر الصادق الذي كان عالماً فيالكيمياء والدين أيضاً والذي حدثه عن علم الكيمياء عند اليونان والمصريينوالفرس والهنود والصينيين .
أنشأ لنفسه معملاً في بيته بالكوفةاختبر فيه بنفسه كل ماقاله القدماء من تجارب الكيمياء ليعرف مدى صحتها ،وكلما وجد نفسه بحاجة إلى جهاز جديد أو آله ، صنع مايحتاجه بيديه حيث كانبالمعمل بيت للنار ، وفي ليلة واحدة سجل جابر أول كشفين له هما الماءالملكي وماء الذهب المستخدم حتى يومنا هذا في طلاء الأوراق والأخشاب .
هوصاحب نظرية أن كل المواد القابلة للاحتراق والمعادن (الفلزات) القابلةللتأكسد تتكون من أصول زئبقية وكبريتية وملحية وهي نظرية الفلوجستون ولميعرف العالم هذه النظرية إلا بعد جابر بألف عام ، ونظرية الإتحادالكيميائي التي تقول بأن الاتحاد الكيميائي يحدث باتصال ذرات العناصرالمتفاعلة بعضها مع بعض ، وهي النظرية التي قال بها (دالتون) بعد جابربألف عام .
كان كثير القرب من هارون الرشيد والبرامكة وبسبب هذاالقرب زعم البعض في زمن جابر وبعد زمانه أن أسراره في الكيمياء من أسبابثرائهم الفاحش ، وقد ابتكر المواد التي تكفل التغلب على مشاكل الجنودوعبورهم لمياه البحار وقراءة الرسائل في الليالي المظلمة مما ساعد فيانتصارات جنود الرشيد والبرامكة في الفتوحات .
هو الذي حضر حجرالكي أو حجر جهنم (نترات الفضة) لكي الجروح والعضلات الفاسدة ومازال هذاالأمر معروفاً حتى اليوم ، وحضر مداداً مضيئاً من صدأ (بيريت) الحديد ينفعفي كتابة المخطوطات الثمينة ورسائل الجيش لتقرأ في الليالي المظلمة ، وحضرطلاء يقي الثياب من البلل ، وآخر يقي الحديد من الصدأ وثالثاً يقي الخشبمن الاحتراق وكانت هذه الطلاءات هي البداية لعلم البلمرات الآن .
اكتشفجابر الورق غير القابل للاحتراق لتكتب عليه الوثائق النفيسة والرسائلالمهمة ، واكتشف بعد الماء الملكي وماء الذهب وماء الفضة وعنصر البوتاسوملح النشادر وكبريتيد الزئبق وحمض الكبريتيك وسلفيد الزئبق وأكسيدالزرنيخ وكربونات الرصاص وعنصر الانتيمون وعنصر الصوديوم ويوديد الزئبقوزيت الزاج النقي ، وكان قد اكتشف من قبل حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريكوتمكن بهما معاً من اكتشاف ماء الذهب .
أوجد جابر طرائق لتقطيرالخل المركز (الأستيك أسيد) المعروف الآن باسم الخليك الثلجي وطرائق لصبغالقماش (علم الصباغة) ودباغة الجلود (علم الدباغة) وفصل الفضة عن الذهببحمض النيتريك علم تركيز (تبخير وترشيح وتكثيف وتبلور وإذابة وتصعيد) وسبقالعالم كله بأبحاثه في التكليس وإرجاع المعدن إلى أصله بواسطة الأكسجين. وابتكر آله لاستخراج الوزن النوعي للمعادن وللأحجار والسوائل والأجسامالتي تذوب في الماء ، وتحدث عن السموم ورفع مضارها فوضع بذلك أساس علمالسموم .
عاد إلى قريته طوس مع بدء نذر نكبة البرامكة وكان عمرهتسعاً وثمانين سنة ، وهناك عكف على العمل والتجربة وتدوين الكتب الكبيرةوالصغيرة وبلغ عدد أهمها 45 كتاباً من بينها كتب عن الأحجار والذهبوالزئبق والحيوان والأرض ، وكتب في أصول صناعة الكيمياء مايحمل عناوين : التدابير ، البحث ، التركيب ، الأسرار ، التصريف ، الأصول ، التجميع ،وكتب 112 مقالاً في صناعة الكيمياء منها سبعون مقالاً شرح بها مذهبه فيالكيمياء وهي خير ماكتب ، ومائة وأربعين مقالاً في علم الموازينبعدخمسة قرون من وفاة جابر عن ثلاث وتسعين سنة (في قريته طوس) بدأ الأوروبيونيترجمون مجموعات من كتبه إلى اللاتينية عن اللغة العربية ومن أشهر هذهالكتب : الخالص ، الاستتمام ، الاستيفاء ، التكليس .
ويذكرهولميارد في كتابه (الكيمياء إلى عصر دالتون) أن ترجمة مؤلفات جابر إلىاللاتينية كانت عاملاً قوياً في إحياء الكيمياء في أوروبا ، ولم يحدث أنحظيت كتب بالشهرة والذيوع في العصور الوسطى مثلما حظيت به كتب جابر بنحيان ، فقد أصبحت كتبه أساساً لعلم الكيمياء في أوروبا إلى نهاية القرنالثامن عشر وبسبب أبحاثه الدقيقة الشامله استحق جابر لقب المؤسس الأولللكيمياء على قواعد علمية سليمة وأسس راسخة .
بواسطةعلم الكيمياء تم تحويل المواد الطبيعية الخام إلى مواد تلبي احتياجاتالإنسان ، فاستطاع الكيميائي أن ينتج من الفحم والنفط بعض المواد الجديدةكالأصباغ والعقاقير والعطور واللدائن (البلاستيك) والمطاط الصناعي .
ساهمت الكيمياء في المجال الزراعي بواسطة الأسمدة الكيميائية والمبيدات الحشرية .
أمكن بواسطة علم الكيمياء إنتاج الألياف الصناعية فساهمت في مجال الكساء والمنسوجات .
وغير ذلك من المجالات الكثيرة التي تساهم بها الكيمياء .
طبيعة علم الكيمياء والطريقة العلمية في التفكيرالكيميائييلاحظ الأشياء ويحاول أن يجيب عن التساؤلات حولها مثل : ما سبب الطعمالحلو للسكر ، لماذا وكيف يصدأ الحديد؟ فهنا قد لاحــــظ ثم يبدأ بالبحثعن جواب لهذه الملاحظات والتساؤلات ، ولكي يجيب فعليه أن يجرب ويعتمد علىالتجربة ، لأن علم الكيمياء أكثر العلوم اعتماداً على التجربة وذلك لسببينهما :
الكيميائي يتعامل مع موجودات لايراها ولا يستطيع إحصاءها مثل الذرات والجزيئات .
القوانين العامة في الكيمياء قابلة للتغير والتعديل .
فهناقد جــــــرب ومع التجريب تتم عملية تدوين المعلومات عن النتائج التيشاهدها من التجربة ، وبعدها يبدأ بتفسير ماشاهده بوضع الفرضيات ، والفرضيةهي :
فكرة تنبع من خيال العالم ترتبط بالحقائق والوقائع التي جرتحولها الملاحظات والتجارب فإذا كانت هذه الفرضية صحيحة وتم إختبارها بعدةتجارب لإثبات صحتها وأصبحت النتيجة إيجابية تصبح قانوناً عاماً ،وبعد التفسير تأتي مرحلة نــشــر النتائج لتعم الفائدة على الجميع :
والآن نستطيع ترتيب الخطوات العلمية في التفكير كما يلي
- الملاحظة
- التجريب
- تدوين المعلومات
- التفسير
- النشرالمراحل التي مر بها علم الكيمياءمرحلة علم الصنعة : والتي ظهرت فيها خرافة تحويل المعادن الرخيصة إلى معادن ثمينة .
مرحلةالكيمياء التي اتجهت إلى الطب : ففي هذه المرحلة تم تحضير العقاقير لشفاءالمرضى وقد برز العلماء العرب في ذلك من مثل جابر بن حيان وابن سيناوالرازي .
مرحلة نظرية فلوجستون : التي بدأت في النصف الثاني منالقرن السابع عشر والتي تقول أن الفلوجستون عنصر يساعد المادة علىالإشتعال ويتحد معها مكوناً أكسيد المادة وأسموه (كالكس) : معدن + فلوجستون ----> كالكس وقد بقيت النظرية سائدة حتى أتى العالم الفرنسيلافوازيه عام 1778م وأثبت خطأ هذه النظرية عندما سخن الزئبق وبرهن أنعملية الإحتراق عبارة عن اتحاد أكسجين الهواء بالمادة (تأكسد) وليس كماقالت نظرية فلوجستونالمرحلة الرابعة والأخيرة هي علم الكيمياء الحديثة التي بدأت في أواخر القرن الثامن عشردور العلماء المسلمين في تطوير علم الكيمياء : جابر بن حيان - أبو الكيمياءهوجابر بن حيان بن عبدالله ، ولد في عام 102 هجرية (720 ميلادية) وذلك فيقرية طوس في الشمال الشرقي من إيران والتي تبعد 28 كيلومتراً عن مدينةمشهد ، وكان أبوه يعيش قبل رحيله إلى طوس في مدينة طرطوس السورية حيث كانيعمل عطاراً .
عكف جابر على دراسة علوم الطبيعيات والرياضيات ، ثمرحل إلى الكوفة حيث التقى بالإمام جعفر الصادق الذي كان عالماً فيالكيمياء والدين أيضاً والذي حدثه عن علم الكيمياء عند اليونان والمصريينوالفرس والهنود والصينيين .
أنشأ لنفسه معملاً في بيته بالكوفةاختبر فيه بنفسه كل ماقاله القدماء من تجارب الكيمياء ليعرف مدى صحتها ،وكلما وجد نفسه بحاجة إلى جهاز جديد أو آله ، صنع مايحتاجه بيديه حيث كانبالمعمل بيت للنار ، وفي ليلة واحدة سجل جابر أول كشفين له هما الماءالملكي وماء الذهب المستخدم حتى يومنا هذا في طلاء الأوراق والأخشاب .
هوصاحب نظرية أن كل المواد القابلة للاحتراق والمعادن (الفلزات) القابلةللتأكسد تتكون من أصول زئبقية وكبريتية وملحية وهي نظرية الفلوجستون ولميعرف العالم هذه النظرية إلا بعد جابر بألف عام ، ونظرية الإتحادالكيميائي التي تقول بأن الاتحاد الكيميائي يحدث باتصال ذرات العناصرالمتفاعلة بعضها مع بعض ، وهي النظرية التي قال بها (دالتون) بعد جابربألف عام .
كان كثير القرب من هارون الرشيد والبرامكة وبسبب هذاالقرب زعم البعض في زمن جابر وبعد زمانه أن أسراره في الكيمياء من أسبابثرائهم الفاحش ، وقد ابتكر المواد التي تكفل التغلب على مشاكل الجنودوعبورهم لمياه البحار وقراءة الرسائل في الليالي المظلمة مما ساعد فيانتصارات جنود الرشيد والبرامكة في الفتوحات .
هو الذي حضر حجرالكي أو حجر جهنم (نترات الفضة) لكي الجروح والعضلات الفاسدة ومازال هذاالأمر معروفاً حتى اليوم ، وحضر مداداً مضيئاً من صدأ (بيريت) الحديد ينفعفي كتابة المخطوطات الثمينة ورسائل الجيش لتقرأ في الليالي المظلمة ، وحضرطلاء يقي الثياب من البلل ، وآخر يقي الحديد من الصدأ وثالثاً يقي الخشبمن الاحتراق وكانت هذه الطلاءات هي البداية لعلم البلمرات الآن .
اكتشفجابر الورق غير القابل للاحتراق لتكتب عليه الوثائق النفيسة والرسائلالمهمة ، واكتشف بعد الماء الملكي وماء الذهب وماء الفضة وعنصر البوتاسوملح النشادر وكبريتيد الزئبق وحمض الكبريتيك وسلفيد الزئبق وأكسيدالزرنيخ وكربونات الرصاص وعنصر الانتيمون وعنصر الصوديوم ويوديد الزئبقوزيت الزاج النقي ، وكان قد اكتشف من قبل حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريكوتمكن بهما معاً من اكتشاف ماء الذهب .
أوجد جابر طرائق لتقطيرالخل المركز (الأستيك أسيد) المعروف الآن باسم الخليك الثلجي وطرائق لصبغالقماش (علم الصباغة) ودباغة الجلود (علم الدباغة) وفصل الفضة عن الذهببحمض النيتريك علم تركيز (تبخير وترشيح وتكثيف وتبلور وإذابة وتصعيد) وسبقالعالم كله بأبحاثه في التكليس وإرجاع المعدن إلى أصله بواسطة الأكسجين. وابتكر آله لاستخراج الوزن النوعي للمعادن وللأحجار والسوائل والأجسامالتي تذوب في الماء ، وتحدث عن السموم ورفع مضارها فوضع بذلك أساس علمالسموم .
عاد إلى قريته طوس مع بدء نذر نكبة البرامكة وكان عمرهتسعاً وثمانين سنة ، وهناك عكف على العمل والتجربة وتدوين الكتب الكبيرةوالصغيرة وبلغ عدد أهمها 45 كتاباً من بينها كتب عن الأحجار والذهبوالزئبق والحيوان والأرض ، وكتب في أصول صناعة الكيمياء مايحمل عناوين : التدابير ، البحث ، التركيب ، الأسرار ، التصريف ، الأصول ، التجميع ،وكتب 112 مقالاً في صناعة الكيمياء منها سبعون مقالاً شرح بها مذهبه فيالكيمياء وهي خير ماكتب ، ومائة وأربعين مقالاً في علم الموازينبعدخمسة قرون من وفاة جابر عن ثلاث وتسعين سنة (في قريته طوس) بدأ الأوروبيونيترجمون مجموعات من كتبه إلى اللاتينية عن اللغة العربية ومن أشهر هذهالكتب : الخالص ، الاستتمام ، الاستيفاء ، التكليس .
ويذكرهولميارد في كتابه (الكيمياء إلى عصر دالتون) أن ترجمة مؤلفات جابر إلىاللاتينية كانت عاملاً قوياً في إحياء الكيمياء في أوروبا ، ولم يحدث أنحظيت كتب بالشهرة والذيوع في العصور الوسطى مثلما حظيت به كتب جابر بنحيان ، فقد أصبحت كتبه أساساً لعلم الكيمياء في أوروبا إلى نهاية القرنالثامن عشر وبسبب أبحاثه الدقيقة الشامله استحق جابر لقب المؤسس الأولللكيمياء على قواعد علمية سليمة وأسس راسخة .