Kemia

Kemia (labda jina limetokana na neno la Kiarabu al-kemia) ni sayansi ya mata kwa kiwango cha atomi. 

Kemia yahusu tabia ya elementi na viungo vya atomi, ni somo la kujua mabadiliko ya mata na uhusiano wa mata na mata ndogo tofauti, na pia huhusika wa nishati. 

Kimsingi kemia ni somo la atomi na mkusanyo wa atomi kwa molekyuli, bilauri ama madini ambavyo vinajenga mata za kawaida. Kulingana na kemia ya kisasa ni ujenzi wa mata kwa kiwango cha atomi.

Utangulizi 
Kemia wakati mwingine yasemekana kuwa somo la sayansi la kati, kwa sababu inaunganisha sayansi nyingine, kama vile fizikia, biolojia na jiologia. 

Kemia ina matawi mengi yaliyo maalumu kwa masomo na watalaamu wa matawi hayo, mahususi wa kemia, kwa mfano waruhusu utengenezaji wa vitu vipya, uoteshaji au uendelezaji wa madawa ili kutibu magonjwa, na kutambua umekanika wa harakati za maisha.

Moja ya majawabu kwa kemia ni ati radhi imehusika. Kwa kemia radhi yaweza kuhusika na radhi nyingine, ama, ihusike radhi na harakati za nishati. Uhusiano ambao unajulikana zaidi ni uhusiano wa kiini ama viini na viini vingine kwa jawabu ya kemikali ambapo kiini kimoja au viini za penduliwa kwa ainanyingine. Hii yahusu mnururishi wa samaku (kama kwa nuru ya kemia) Ambapo jawabu ya kemikali ya tokea kwa sababu ya papo ya nuru. Jawabu za kemikali ni masomo mengine ya tawi ya kemia mbapo ya stadi radhi kwa mifano mingine. Kemikali ya Kispektroskopi kwa mfano wa stadi uhusiano wa nuru na radhi, bila jawabu lolote kutokea.

Wanasayansi ambao wanadumisha sayansi hii wanaitwa wanakemia. Kulingana nao radhi zote zina viungo vya atomi ama radhi ndogo zaidi zinazounda atomi. Atomi zaweza kuungana na kutoa radhi kubwa kama ioni, molekyuli ama bilauri. 

Mjengo wa Dunia ambao tumeuzoea na mitambo ya radhi tumezoea zahakikishwa na jawabu ya viini vya kemikali na uhusiano wa jawabu hizi. 

Chuma cha pua ni chuma ngumu kwa sababu atomi zake zimeshikana pamoja kwa mshono wa bilauri. 

Mbao huchomeka kwa sababu ya jawabu pesi ya oksijeni kwa jawabu za kemikali kwa kiwango fulani cha joto. 

Maji ni kiowevu kwa joto inayodumisha maisha kwa sababu, molekyuli za maji zasonga zaidi kuliko mango ya barafu, lakini kidogo kwa mvuke. 

Binadamu au mnyama yeyote aweza kuona kwa sababu ya uhusiano wa nuru na molekyuli za unyama nyuma ya macho.

Kwa hili eneo kubwa la masomo, ni vigumu sana kuhekima kila stadi kwa kemia na kuhtasari stadi yote kwa jumla. Hata kwa wataalamu zaidi wa kemia, wengi ujuzi wao umetia maanani kwa stadi kadhaa walizotia maanani zaidi kwa masomo yao. Kemia ina matawi mengi sana, yanayoitwa tawi za kemia, ambazo wanakemia watia makini. Kemia ambao hufunzwa kwa shule ya upili na miaka ya kwanza ya chuo kikuu, yenyewe huitwa kemia ya msingi ambayo huwapa wanafunzi masomo ya kemia kwa msingi ili kuimarisha masomo pana ya kemia, kulingana na tawi lolote la kemia mwanafunzi atakayofuata. Kwa kemia ya msingi, stadi yenyewe haimalizii kwa utaalamu lakini wataalam wengi hutumia masomo haya ya msingi wa kemia kueleza kazi yao kwa sababu jibu lenyewe ni ngumu zaidi kueleza kwa ujuzi ama jibu lenyewe ni laghai.

Sayansi ya Kemia ni maendeleo ya kisasa kulingana na historia, lakini mizizi yake ni kutokana na alkemia ambayo ilikuwa desturi kwa milenia katika dunia nzima. Jina la kemia ni kutoka alkemia; lakini, etimologia ya alkemia haijavumbuka zaidi (ona alkemia).

Historia ya Kemia 
Jina al-kemia yatoka katika Kiarabu al-kīmiyaˀ au al-khīmiyaˀ (الكيمياء or الخيمياء), kilichotanguliza al- kwa neno la Kigiriki χημεία, khemeia, ambalo linamaanisha "kuunganisha pamoja", "kumwaga pamoja", "kuchomelea", "aloi ya chuma", na kadhalika. 

Msingi wa kemia waweza kutokana na kuchoma. Moto ulikuwa nguvu ambayo iligeuza vitu kutoka ain amoja hadi nyingine, na hiyo ndiyo iliyoleta shauku ya binadamu. Ni moto ulioleta ufumbuzi wa chuma na glass. Baada ya migodi kugunduliwa na kuwa madini ya mali, watu wengi walitamani kugundua njia ya kupindua madini mengine kuwa migodi. 

Hii ilileta sayansi ya kujaribu ambayo iliitwa Alkemia. Wanaalkemia waligundua taratibu aina nyingi za kemikali ambazo zilileta maendeleo ya Kemia ya kisasa. Kemia kama vile twaijua leo iligunduliwa na Antoine Lavoisier ambaye alile sheria ya kuhifadhi uzito mwaka wa 1783. 

Ugunduzi wa radhi za Kemikali ina historia ndefu ya uedelezaji wa jedwali iliopagwa kwa ufumbuzi wa Dmitri Mendeleev. Tuzo ya Nobel ya Kemia ilioanzwa mwaka wa 1901, ina historia jema kuhusu uvumbuzi wa kemia miaka 100 iliopita.

Utabiri wa Kemikali 
Utabiri wa kemikali ni utabiri unaoweza kuelezwa na kemia na unahusu viungo na nishati. Utabiri wa kemikali unahusika na mapenduzi ya tabia ya viini panapotokea majawabu ya kemikali. Moto ni mojawapo ya utabiri uliowahi kushangaza zaidi. Wanakemia wao hujaribu kutabiri mambo yote kuhusu Tabiri za kemikali zinazojulikana, na kugundua tabiri ambazo hazijajulikana na kuziweka kwa kundi ya jedwali kulingana na tabia ya viini vya kemikali. Mfano, Viini ambavyo zaitikia jawabu ya oksijeni, ilikutoa majibu kwa aina ya viini vingine, husemekana kwamba zime oksijeniwa; hata hivyo kundi ya kemikali za kali ama alkali za weza jawabu na kutuliza athari, utabiri ambao wajulikana kama utulizaji wa athari za kemikali. Viini vinaweza kua pia dhoofu ama ziendelee kujiunda kutoka viini vingine kwa njia ya jawabu aina nyingi. Jawabu za kemikali zinahusika na mapenduzi au uhifadhi wa bidii, utabiri huu wasomwa kwa stadi ya kemia inayoitwa, Kemikali ya SiyaraJoto/ kemia ya athari-joto. Na pia, viini vingine hutoa nuru bila kuashwa moto, utabiri huu waitwa fosfati nuru.

Matawi ya Kemia 

Kemia imegawiwa katika matawi makuu kadhaa. Kuna pia matawi mengine ya kitaalamu ambayo yanahusika na kemia.

 Kemia ya Uchambuzi ni Uchambuzi wa vifaa, ili kuelewa Viini vya kemikali na ujenzi. Kemia ya Uchambuzi ya husu majaribio mbinu ilkanun za kemia. Hzi mbinu za weza kutumika kwa Kemia aina yeyote, lakini si kwa Kemia fasihi ya nadhari.

 Biokemia ni stadi ya Kemikali, jawabu za kemikali na uhusiano unaofanyika kwa vitu vilivyo hai vijumba. Biokemia na kemia ya mahuluku zi karibu na Kemia ya madawa. 

 Kemia Si Mahuluku ni stadi ya tabia na jawabu za viungo vya kemikali mbazo siyo mahuluku. Tafauti ya kemia mahuluku na si mahuluku haijategwa zaidi makusudi, bado kuna mlinganisho hapa napale hasa kwa tawi ya Kemia ya mahuluku madini.

 Kemia ya mahuluku ni stadi ya muundo, tabia, viungo, umekaniki, na jawabu ya Viungo vya mahuluki. hasa, ni stadi ya viini vinavyo radhi ya kaboni.

 Kemia ya fizikia ni stadi ya asili ya kemikali, taratibu na mifumo ya kemikali. Bidii na siyara ya mifumo hii ya kemikali inavutia wana kemia ya fizikia. Eneo nyingine za stadi muhimu ni kama Kemikali ya siyarajoto, Kemikali ya mwendo wa bidii, kemia ya umeme, Umekaniki wa statistiki, na spektroskopi. Kemia ya fizikia inahusika sana na Fizikia ya molekyuli. Kemia ya fizikia inahusu matumizi ya hesabu za(kalikilasi) kwa kuonyesha milingano.

 Kemia ya nadhari ni ustadi wa kemia kwa kutumia fikira (hasa kwa kutumia Hesabu ama fizikia), ina fafanua tabia ya shenga au zikiwa chenga. Hasa kwa matumizi ya umakanika kwanta na kwa kemia yaitwa kemia kwanta. Kutoka mwisho wa vita vya pili vya Dunia, uendelezaji wa compyuta umeruhusu mfumo wa uendelezaji wa Kemia ya uanga na compyuta, ambayo ni usanifu wa kutengeneza na kutumia miradi ya kompyuta ili kutatua hesabu za kemicali. Kemia ya nadhari ya husika zaidi na fizikia ya molekyuli.

 Kemia ya Nuklia ni stadi ya vile viini vilivyo kwa atomi vinavyo jiunganisha pamoja na kujenga nuklia. Mageuzo ya radhi ni mambo ya kisasa na ni masomo makubwa ya kemia ya kinuklia, na jedwali la vinuklia ni matokeo muhimu na kifaa cha elimu hii.

Elimu nyingine za Kemia ni kama Kemia ya Sayari, Kemia ya Anga, Uhandisi wa Kemikali, Kemia ya maarifa, Kemia ya umeme, Kemia ya mazingira, jeo-kemia, Kemia ya kijani kibichi, Historia ya Kemia, Sayansi ya Vifaa, Kemia ya Dawa, Biolojia ya molekyuli, Molekyuli za Jenetika, Technologia ya nukta, Kemia ya mahulukulu madini, Petrokemia, Famakolojia, Photochemistry, Kemia ya bidii za nuru na kemikali, Kemia ya polima, Kemia ya molekyuli jitu, Kemia ya Wajihi, na Kemia ya athari-joto.

Kanuni za ujuzi

Mifumo ya Kemia 
Mifumo ya kemia, ni taratibu zinazo husika kwa eneo hii kupea majina ya viungo vya kemikali. Kuna mifumo fumbuzi zaidi ya kupa majina kemikali zilizogudulika. Viungo mahuluku zapewa majina kulingana na mifumo ya mahuluku. viungo si mahuluku za pewa majina kulingana na mifumo ya si mahuluku.

Atomi 
Atomi ni muungano wa radhi ambazo zimepata sitima ya kuunga kwa kiini (kwa nuklia ya atomi) ambayo ina protoni na niutroni, napia elektroni kadhaa ili kupima nguvu viini vilivyo na stima ya kuunga.

Kiini 
Kiini ni atomi ambazo zina kiwango cha nambari za protoni na nuklia sawa. Hii nambari yaitwa namba ya atomi ya kiini. Kwa mfano, atomi zote zina 6 protoni kwa nuklia ni atomi za kiini cha kemikali caboni, na atomika zote zina 92 protoni kwa nuklia ni atomi za kiini cha urani.

Maonyesho mazuri ya nambari za viini za kemikali ni jedwali, ambayo huweka viini vya kemikali ambazo zina tabia sawa ya kemikali pamoja. Orodha ya viini kwa jina, kwa ishara na kwa nambari ya atomi, na pia kwa kuongezea kuna orodha ya aisotope.

Viungo 
Kiungo ni kifaa kilicho na hakiba tosha ya viini vya kemikaliambazo za zaleta viungo, an mpango wa kujiunganisha ambao unaleta tabia fulani ya kemikali. Mfano, maji ni kiungo ambacho kina viini vya hidrojeni na oksijeni kwa uwiano wa mbili kwa moja, na oksijeni kati ya hidrojeni, na kwa pembe ya 104.5° kati. Viungo vi na tengenezwa na kubomolewa kwa Jawabu ya kemikali

Molekyuli 
Molekyuli ni kiungo asili kidogo zaidi kwa Viungo au kiini, ambacho hakiwezi kugauika mara nyingi, na kia tabia za kemikali. Molekyuli hasa yaweza kuwa na atomi mbili ama zaidi, zinazo kujiunga kikaza pamoja.

Ioni 
Ioni ni kifaa kilicho na stima, ama atomi ama molekyuli ambayo imepoteza au kuongeza elektroni. Iliyoongeza yaitwa kationi (kama natiri kationi Na+) na iliyopoteza elektroni yaitwa anioni (kama klorini Cl-) ambazo zaweza kutulizana kama chumvi kwa kemikali (ni natiri ya kloroni NaCl). Mfano wa ioni za poliatomi ambazo hazigawani wakati wa Jawabu za kali-alkali ni kama haidroksaidi (OH-), ama fosfeti (PO43-).

Kifaa 
Kifaa cha kemikali yaweza kuwa ni Kiini, Kiungo ama mchanganyiko wa Kiungo, Viini ama Viungo na viini. Radhi nyingi twaziona kilasiku kwa maisha yetu na mchanganyiko mwingine nikama anga, aloi, na radhi za biolojia na zaidi ya vitu vingine nyingi.

Tazama pia 
 Orodha ya elementi
 Mfumo radidia
 Tuzo ya Nobel ya Kemia

Tanbihi

Marejeo

Marejeo mengine
Kwa umati
 Atkins, P.W. Galileo's Finger (Oxford University Press) ISBN 0-19-860941-8
 Atkins, P.W. Atkins' Molecules (Cambridge University Press) ISBN 0-521-82397-8
 Kean, Sam. The Disappearing Spoon - and other true tales from the Periodic Table (Black Swan) London, 2010 ISBN 978-0-552-77750-6
 Levi, Primo The Periodic Table (Penguin Books) [1975] translated from the Italian by Raymond Rosenthal (1984) ISBN 978-0-14-139944-7
 Stwertka, A. A Guide to the Elements (Oxford University Press) ISBN 0-19-515027-9
 

Kwa wasomi wa wastani
 Atkins, P.W., Overton, T., Rourke, J., Weller, M. and Armstrong, F. Shriver and Atkins inorganic chemistry (4th edition) 2006 (Oxford University Press) ISBN 0-19-926463-5
 Chang, Raymond. Chemistry 6th ed. Boston: James M. Smith, 1998. ISBN 0-07-115221-0.
 
 Voet and Voet Biochemistry (Wiley) ISBN 0-471-58651-X

Kwa wasomi wa juu
 Atkins, P.W. Physical Chemistry (Oxford University Press) ISBN 0-19-879285-9
 Atkins, P.W. et al. Molecular Quantum Mechanics (Oxford University Press)
 McWeeny, R. Coulson's Valence (Oxford Science Publications) ISBN 0-19-855144-4
 Pauling, L. The Nature of the chemical bond (Cornell University Press) ISBN 0-8014-0333-2
 Pauling, L., and Wilson, E. B. Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry (Dover Publications) ISBN 0-486-64871-0
 Smart and Moore Solid State Chemistry: An Introduction (Chapman and Hall) ISBN 0-412-40040-5
 Stephenson, G. Mathematical Methods for Science Students (Longman) ISBN 0-582-44416-0

Viungo vya nje 

 Jedwali la Elementi kwa Kiswahili kutoka Kamusi Hai : ndogo na kubwa 
 MIT mafunzo wazi | kemia 
 Wikidchem, hakiba ya kemia mbayo nibure 
 Chemical Glossary
 Chemistry Information Database
 Chemistry Forum
 IUPAC Nomenclature Home Page, see especially the "Gold Book" containing definitions of standard chemical terms
 Experiments  videos and photos of the techniques and results
 More experiments  - lots of information about the elements too.
 Material safety data sheets for a variety of chemicals 
 Material Safety Data Sheets

Sayansi