الكيمياء

الكيمياء
أراجيك تعليم
أراجيك تعليم

9 د

يُعتبر تخصص الكيمياء أحد أقسام كلية العلوم في مختلف الجامعات العالمية، ويتميز بأهميته الكبيرة والواسعة كونه يشمل مجالات كثيرة ومتنوعة، إذ يهتم بشكل أساسي بدراسة العناصر والمركبات الطبيعية الحية وغير الحية على كوكب الأرض ومكوناتها، إضافة لدراسة هيكلها وخواصها والتفاعلات فيما بينها.

قُسّم هذا العلم نتيجة لتقدمه وتطوره إلى أربعة أقسام رئيسية وهي العضوية، الغير العضوية، الفيزيائية والتحليلية والتي تختلف فيما بينها بالمواد الدراسية وطرق تلقّنها. جعل هذا التطور من علم الكيمياء سببًا رئيسيًا في تقدم الصناعات الكيميائية المختلفة، الطب، البيئة والغذاء إضافةً إلى مجال الإلكترونيات. باختصار، علم الكيمياءِ تطبيقاته واسعة وموجودة في كل مكان محيط بالإنسان وفي كل شيء يستخدمه.


الكيمياء
[elementor-template id="333198"]

تخصص الكيمياء

ذو صلة

يُمنح المتخصص في علم الكيمياء شهادة جامعية بعد إتمام السنوات الدراسية وفقًا لخطة كل جامعة. إذ تركّز السنوات الدراسية الأولى في جامعة ستانفورد على المقررات التعريفية بمفهوم الكيمياءِ العامة وربطه بالعلوم الأخرى كالفيزياء والرياضيات دون التعمق باختصاصاتها. يُقسَّم الفرع دراسيًا بدوره إلى ثلاثة اختصاصات:

  1. تخصص الكيمياءِ الحيوية: يُدرّس الطالب من خلاله مقررات العمليات الحيوية في جسم الإنسان وعلم الوراثة، إضافة لجميع التفاعلات الكيميائية الخاصة بالكائن الحي وجسم الإنسان.
  2.  تخصص الكيمياءِ التطبيقية: يعتمد على التعمق بدراسة الصناعات في مختلف مجالاتها، ويرتكز بشكل أساسي على القسم العملي.
  3. تخصص الكيمياءِ التعليمية: يشمل الكيمياء بالشكل العام ويُدرّس من خلاله علم الكيمياءِ بمختلف جوانبه وأقسامه.

ينقسم التعليم في جميع السنوات الدراسية إلى قسمين، الأول هو القسم النظري من خلال المعلومات النظرية في كل مقرر، والثاني هو القسم العملي ويكون من خلال إجراء تجارب مخبرية في المخابر المخصصة لأغلب المقررات طيلة سنوات الدراسة.


لماذا يتوجب عليك اختيار تخصص الكيمياء

  1. يهدف هذا التخصص إلى تزويد الطالب بالمعرفة الضرورية لأساسيات علم الكيمياء سواء من الناحية النظرية أو الناحية العملية المخبرية.
  2. يُدفع الطالب من خلال هذا التخصص للبحث في توجهات بحثية معينة تمكنه من اكتساب خبرة كاملة عنها.
  3. يحمل هذا التخصص الكثير من الفرص للتعمق في علم الكيمياءِ ومجالاته، إذ تُقدم للطالب فرص واسعة لتطوير آفاق جديدة في هذا المجال الواسع.
  4. يُعتبر علم أساسي وهام جدًا في كل مجالات الحياة، فلا غنى للأبحاث الطبية عن الكيميائيين ولا تقوم الصناعات بشتّى أنواعها إلا من خلال التفاعلات الكيميائية.

ماذا يفعل الكيميائي

يعمل مختصّو الكيمياء في مجموعة متنوعة من المجالات، بما في ذلك البحث والتطوير، مراقبة الجودة، التصنيع ،حماية البيئة والاستشارات القانونية، بالإضافة إلى إمكانية عملهم في الجامعات. فيما يلي بعض الأمثلة على ما يفعله الكيميائيون:


البحث والتطوير

في الصناعة، يستخدم مختصّو الكيمياء معرفتهم العلمية لتطوير وتحسين منتج أو عملية معينة. على سبيل المثال، يقوم الكيميائيون الغذائيون بتحسين جودة الطعام، مذاقه وتخزينه، بينما يطوّر الكيميائيون الصيدلانيون جودة الأدوية والتركيبات الطبية الأخرى. أمّا بالنسبة للكيميائيين الزراعيين؛ تتلخص مهامهم في تطوير الأسمدة، المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب اللازمة لإنتاج المحاصيل على نطاق واسع.


حماية البيئة

يدرس الكيميائيون البيئيون كيفية تفاعل المواد الكيميائية مع البيئة الطبيعية، ويصفون تلك التفاعلات الموجودة في العمليات الطبيعية في التربة والماء والهواء. على سبيل المثال، يمكن للعلماء جمع التربة أو الماء أو الهواء من مكان مهم وتحليلها في المختبر لتحديد ما إذا كانت الأنشطة البشرية قد تلوث البيئة أو ستلوثها أو تؤثر عليها بطرق أخرى. يمكن أن يساعد بعض مختصّو الكيمياء البيئية أيضًا في معالجة أو إزالة الملوثات من التربة.


القانون

يمكن لمختصو الكيمياء أيضًا إجراء بعض العمليات التي تساعد في إنفاذ القانون وتطبيقه. إذ يلتقط الكيميائيون الجنائيون الأدلة المادية التي تُركت في مسرح الجريمة ويحللونها، بغية المساعدة في تحديد هويات الأشخاص المتورطين، وكذلك للإجابة على أسئلة حيوية أخرى تتعلق بكيفية وسبب تنفيذ الجريمة.

يستخدم الكيميائيون الشرعيون مجموعة متنوعة من طرق التحليل مثل التحليل اللوني وقياس الطيف، والتي تساعد في تحديد نوع المواد الكيميائية وكميتها.


مجالات العمل المتاحة بعد التخرج

إن الخريج الحاصل على إجازة جامعية في الكيمياء سيكون أمام مجالات واسعة من فرص العمل سواء في القطاع العام أو الخاص، وكل اختصاص من الاختصاصات الثلاثة التالية يمتلك أولوية في فرص العمل:

  1. اختصاص الكيمياءِ التعليمية: ستكون فرص العمل معتمدة بشكل أساسي على تدريس مادة الكيمياء في المدارس العامة والخاصة لمراحل التعليم المختلفة على حد سواء، إضافة للعمل في المجالات الصناعية، المخبرية والطبية، ولكن فرص عمله تكون بنسبة أقل من باقي الاختصاصات.
  2. اختصاص الكيمياءِ التطبيقية: يكون له أولوية العمل في مجالات الصناعة، أي مصانع الأدوية، العطور، المنظفات والمشروبات الغازية وغيرها.
  3. اختصاص الكيمياءِ الحيوية: يؤهل المتخرج منه للعمل في المجالات الطبية مثل مخابر التحاليل الطبية والصيدلة وأيضًا في مجالات معالجة المياه.

بالرغم من تقسيم فرص العمل تبعًا للاختصاص المدروس، إلا أن خريج الكيمياء بغض النظر عن اختصاصه يكون قادرًا على العمل في أي مجال من المجالات السابقة في حال توافر الفرصة له.

بالإضافة إلى فرص العمل بمراكز البحوث العلمية المختلفة بأيّ اختصاص كان، يتمتع خريج الكيمياء بالقدرة على العمل الحر من خلال قدرته على صنع مواد منظفة بسيطة في المنزل كالشامبو، الصابون وسائل الجلي والتي يتعلمها الطالب في عامه الدراسي الأخير.


الدراسات العليا في تخصص الكيمياء

تعتمد الدراسات العليا على مناهج ذات طابع تطبيقي لتغطية كافة الاتجاهات العلمية الأكاديمية والممارسات التطبيقية المتعلقة بهذا التخصص.

إذ يتعلم خلالها طالب الدراسات العليا استخدام التقنيات الحديثة في البحث والتحليل، في حين تساعد المناهج المناسبة على تنمية قدرته في توظيف الأسلوب العلمي في التفكير، بالإضافة لإكسابه القدرة على تطبيق المعلومات العلمية في المجالات الصناعية، والتي تصب في منحى واحد ألا وهو المساهمة في التطوير الصناعي .

تهدف الدراسات العليا في شتّى الجامعات للعديد من الأمور، وهي:

  1. إعداد هيئة تدريس متخصصة في فروع قسم الكيمياء المختلفة، بحيث تكون مؤهلة للتدريس سواء كانت درجة ماجستير أو دكتوراه.
  2. تمنح الكيميائي فرص ابتكار علمي وتوجهه لمعالجة المشاكل المطروحة من خلال ارتكازه على أسلوب البحث العلمي في الكيمياء.
  3. تساهم في تطوير الصناعات، وذلك من خلال توثيق العلاقة بين البحث العلمي في الجامعة والمجال التطبيقي الصناعي.

تقسم الدراسات العليا في هذا التخصص بدورها إلى اختصاصات عديدة كالتحليلية، الفيزيائية، الحيوية، العضوية والغير عضوية. إذ أنّ لكل اختصاص أبحاثه الخاصة والتي تصب جميعها لصالح الأهداف السابقة، وعادة ما تكون الدراسات العليا هي الخيار الأفضل للخريجين الذين يفضلون إجراء الأبحاث المستقلة  في مجال الكيمياء.


الأسئلة الأكثر شيوعًا عن الكيمياء:

ما هي تخصصات الكيمياء؟

يضم فرع الكيمياء العديد من التخصصات الرئيسية التي يتفرع منها في المقابل عدة اختصاصات أخرى، وفيما يلي تخصصات الكيمياء الأساسية:

الكيمياء الفيزيائية:

نستطيع القول إن الكيمياء الفيزيائية، هي التخصص التي يتم تدريس العمليات الكيميائية فيه من وجهة نظر الفيزياء، حيث يتم تدريس الظواهر الفيزيوكيميائية عبر استخدام الفيزياء الذرية والبصرية والجزئية، كذلك فيزياء المواد المكثفة.

استخدم مصطلح الكيماء الفيزيائية، لأول مرة عام 1752 من قبل العالم ميخائيل لومونوسوف، الذي كان يلقي محاضرة بعنوان "دورة في الكيمياء الفيزيائية الحقيقية"، في جامعة بطرسبورغ الروسية، بينما جاءت ورقة العالم جوزيه غيبس ورقة بحثية عام 1876، تضمنت غالبية الركائز الأساسية للكيمياء الفيزيائية، مثل الجهود الكيميائية وطاقة غيبس الحرة وغيرها.

الكيمياء الكهربائية:

هو التخصص الذي يعنى بدراسة الكهرباء وارتباطها بالتفاعلات الكيميائية، التي تحدث بشكل تلقائي حتى تنتج طاقة كهربائية، بحيث يتم تحويل تلك التفاعلات ليتم استخدامها في البطاريات لإنتاج الطاقة الكهربائية، في المقابل من الممكن استخدام الطاقة الكهربائية لإحداث تفاعلات كيميائية لا تحدث بشكل تلقائي، ويطلق على العملية اسم "التحليل الكهربائي"، حيث تستخدم هذه الطريقة في الطلاء الكهربائي وإنتاج الهيدروجين وتكرير المعادن وغيرها.

الكيمياء الضوئية:

هو التخصص الذي يشمل التفاعلات بين الذرة والجزيئات الصغيرة والضوء، ويستخدم هذا التخصص نظام القياس المتري.

قانون جروتس-درابر، هو أول قانون عرفه العالم للكيمياء الضوئية، ويتضمن أن الضوء يجب أن يُمتص من قبل مادة كيميائية حتى يحدث تفاعلًا كيميائياً ضوئياً، أما القانون الذاني للكيمياء الضوئية، فكان قانون ستارك-آينشتين، وهو ينص أن كل فوتون ضوئي يتم امتصاصه من قبل نظام كيميائي، يمتلك جزء واحد فقط يتم تنشيطه بهدف تفاعل كيميائي ضوئي.

الكيمياء الحرارية:

هي التخصص الذي يهتم بدراسة الخصائص الحرارية للتفاعلات الكيميائية، وتعتمد على قانونين، الأول هو قانون لافوزاييه ولابلاس، الذي وضع عام 1782، ويقوم على أن تبادل الحرارة المصاحب للتحول، يساوي عكس تبادل الحرارة الذي يصاحب التحول بالجهة المعاكسة.

أما القانون الثاني فهو قانون هيس الذي وضع عام 1840، ويعني أن "تبادل الحرارة المصاحب للتحول، هو ذاته في حال حدث بعملية واحدة أو عدة عمليات".

الكيمياء العضوية:

هو التخصص الذي يدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية أي تلك التي تضم عنصر الكربون، ويعنى هذا التخصص بكل التفاعلات التي تحدث في تكوين الكائنات الحية أو التي تنتج عن كائن حي، باختصار الكيمياء العضوية هي التي تتعلق بوجود الحياة على الأرض.

الكيمياء اللاعضوية:

بخلاف الكيمياء العضوية، فإن الكيمياء اللاعضوية هي كيمياء المواد غير البيولوجية التي تخلو من الكربوهيدروجين، مثل المعادن والاملاح، حيث تعنى بدراسة كل مكونات تلك المواد وكافة خصائصها سواء الكيميائية أو الفيزيائية.

الكيمياء الحيوية:

يعتبر هذا التخصص أحد افرع العلوم الطبيعية، ويعنى بدراسة التركيبات الكيميائية لأجزاء الخلية في غالبية الكائنات الحية سواء كانت معقدة أم بسيطة، وغالباً يعمل خريجو هذا التخصص في المخابر والمشافي ووزارات التعليم.

الكيمياء النووية:

أحد مجالات الكيمياء، الذي يتعامل مع العمليات النووية والتحولات في نوى الذرة، كالتحويل النووي والخصائص النووية. كما تحلل التفاعلات الكيميائية للمواد المشعة.

الكيمياء الطبية:

يهدف هذا التخصص إلى إيجاد الحلول الكيميائية للامراض، لكن توقف استخدامه في أوروبا منذ ظهر طب التأسيس الحديث، إلا أنه كان شائعاً بدرجة كبيرة بين عامي 1525 وحتى عام 1660.

الكيمياء العامة:

يتضمن هذا التخصص مقدمة للكيمياء العضوية، ويعني تخصص الكيمياء العامة دراسة الطاقة والمادة والتفاعلات الحاصلة فيما بينهما.

الكيمياء الصناعية:

يعتبر هذا التخصص من أوسع العلوم وأكثرها طلباً سواء بالدراسة أو في سوق العمل، فهو مهم جداً في الصناعة وكافة العمليات الهندسية وغالباً لا تخلو أي صناعة من هذا التخصص.

ما هي وظيفة الكيمياء؟

بعد كل ما سبق ربما يكون هذا السؤال ساذجًا نوعًا ما، إذ أن الكيمياء علم له وجود في مختلف مناحي الحياة والعمل، يساعد في إنجاح العديد من الصناعات بما فيها الغذائية، كما أن وجود الكيمياء يساعد على تجنيب البشر العديد من الكوارث خصوصًا المزج السمي للأطعمة أو المواد الداخلة في تفاصيل حياتهم اليومية.

ما هي أهمية الكيمياء في حياتنا؟

تكتسب الكيمياء أهمية كبيرة في حياة البشر، حيث تدخل في الصناعات الغذائية والمنظفات، والملابس والدهانات والصناعات الدوائية والأسلحة والنسيج وتقريبًا كل أنواع الصناعات على ظهر الكوكب حيث نعيش، علمًا أن الكيمياء علم اخترعه العرب ويطلق عليه اسم "العلم المركزي"، كناية عن دوره الهام والجوهري في ربط كل العلوم الطبيعية ببعضها البعض.

هل الكيمياء قسم صعب؟

عمومًا يشاع أن الكيمياء من أصعب العلوم أو أصعبها على الإطلاق، لكن مدى الصعوبة والسهولة أمر يتحكم الدارس به لوحده، فمن يرى في دراسة الكيمياء حلم فإنه سيراه تخصصًا سهلًا ومن يرى فيه مجرد فرع جامعي سيجده صعبًا بالتأكيد، خصوصًا أنه يحتوي الكثير من النظريات والقوانين والمعادلات والرموز التي يتعين على الطالب حفظها ودراستها وجعلها حاضرة في ذهنه دائمًا.

عبَّر عن رأيك

إحرص أن يكون تعليقك موضوعيّاً ومفيداً، حافظ على سُمعتكَ الرقميَّة واحترم الكاتب والأعضاء والقُرّاء.

ذو صلة