Химия: как устроены вещества и почему они меняются

Органическая химия изучает соединения углерода, их строение, свойства и реакции. Она объясняет связь строения молекул с реакционной способностью.

Пограничные вещества могут также исследоваться физической, биологической или материаловедческой химией.

Неорганическая химия изучает металлы, минералы, соли, координационные соединения и другие материалы. Она рассматривает их состав, структуру, свойства и превращения.

Граница с органической химией не сводится к простому правилу об углероде: пограничные системы требуют понятий из нескольких областей.

Аналитическая химия разрабатывает методы получения сведений о составе вещества и содержании его компонентов. Работа включает отбор и подготовку образца, измерение сигнала и интерпретацию.

Качественный анализ выявляет компоненты, количественный оценивает их содержание. Метод выбирают с учётом калибровки, помех и неопределённости.

Физическая химия исследует термодинамику и равновесие, скорость реакций, взаимодействия молекул и свойства растворов. Она использует количественные методы, чтобы объяснять поведение систем при заданных условиях.

Область пересекается с электрохимией и химической физикой; различие зависит от исследовательского вопроса.

Биохимия изучает химический состав живых систем и реакции, обеспечивающие их работу. Она связывает строение белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот с ферментами, обменом веществ и хранением информации.

Химия на границе электричества и вещества. Окислительно-восстановительные реакции: перенос электронов. Гальванические элементы: батарейки (Вольта, литий-ионные). Электролиз: разложение током (получение алюминия, водорода). Коррозия: разрушение металлов. Топливные элементы: водородная энергетика. Аккумуляторы.

Полимерная химия изучает образование макромолекул, связь строения со свойствами и реакции, меняющие цепи. Предмет включает механизмы полимеризации, состав звеньев, молекулярную архитектуру и химическую модификацию.

Она пересекается с материаловедением, где свойства полимера рассматривают вместе с обработкой и применением. Полимер — класс веществ, а полимерная химия — дисциплина об их синтезе и превращениях.

Химия окружающей среды изучает формы веществ, их реакции и перемещение между воздухом, водой, почвой и живыми организмами. Растворимость, кислотность, окислительно-восстановительные условия и свет влияют на химическую форму и перенос вещества.

Полевые и лабораторные измерения характеризуют реакции и концентрации. Оценка риска для здоровья и экосистем требует также токсикологии, экологии и анализа воздействия; предмет химии здесь — химическая судьба вещества.