Kimya biliminin çalışma alanı çok geniştir. Bu nedenle hızla gelişen kimya bilim dalında yapılan çalışmaların ve elde edilen bilgilerin artması, kimyada bazı disiplinlerin oluşmasını sağladı.
Kimya disiplinleri
- Biyokimya
- Analitik kimya
- Organik kimya
- Anorganik kimya
- Fizikokimya
- Polimer kimyası
- Endüstriyel kimya
Şimdi, bu kimya disiplinlerini daha yakından tanımaya çalışalım. Biyokimya; canlı organizmaların kimyasal yapısını ve hayatın devamı boyunca canlıda meydana gelen kimyasal olayları inceleyen bir kimya disiplinidir. Biyokimya, tıp ve sağlık bilimlerini de kapsamına alan biyolojinin ve kimyanın kavramlarını kullanır.
Biyokimya, canlının en küçük birimi olan hücrenin kimyasal yapısını, canlının meydana gelişindeki, hayatının devamındaki ve nihayet yok oluşundaki kimyasal süreçleri konu alan bir bilimdir. Bu nedenle biyokimya büyük oranda metabolizma ile ilgilenir.
Analitik kimya; kimyasal bir maddenin bileşenlerine ayrılmasını, tanınmasını ve miktarlarının ölçülmesini inceleyen bir kimya disiplinidir. Analitik kimyada madde ile ilgili yapılan işlemlere analiz adı verilir. Analitik kimyada analizleri iki gruba ayırmak mümkündür. Bunlar, nitel (kalitatif) analiz ve nicel (kantitatif) analizdir. Nitel analiz, kimyasal maddelerin bileşenlerine ayrılmasını ve tanınmasını sağlar. Nicel analiz ise kimyasal madde bileşenlerinin miktarlarının belirlenmesini sağlar. Analitik kimyada nitel analiz, “Hangi?”, “Ne?” sorularına cevap ararken nicel analiz “Ne kadar?” sorusuna cevap arar.
Organik kimya; organik bileşiklerin yapısını, özelliklerini ve bu bileşikler arasında meydana gelen kimyasal tepkimeleri inceleyen bir kimya disiplinidir. Bütün elementler arasında karbon elementi, kimyasal bağ oluşturma bakımından diğer elementlere göre en fazla farklılık gösteren elementtir. Dolayısıyla karbon, canlı hayatının temel birçok maddesi için anahtar elementtir. Bu maddelerdeki organik bileşikler, çoğunlukla karbon elementinin hidrojen ile yaptığı bileşikleri, bazen de bu bileşiklere oksijen, azot, kükürt ve diğer birkaç elementin bağlı olduğu bileşikleri içerir. Bu nedenle organik kimya, karbon kimyası olarak da bilinir.
Anorganik kimya; organik bileşikler dışındaki metal, ametal ve yarı metal bileşiklerin yapısını, özelliklerini ve bu bileşikler arasında meydana gelen tepkimeleri inceleyen bir kimya disiplinidir. Anorganik kimya, organik bileşikler dışındaki diğer bütün bileşikleri araştırdığından en geniş anlamda, karbon dışında kalan her şeyin kimyası olarak da adlandırılabilir. Asit, baz, tuz ve mineral gibi maddelerin doğada nasıl bulunduğu, bu maddelerin özellikleri ve tepkimelerinin incelenmesi onorganik kimyanın konuları arasındadır. Anorganik kimya ayrıca karbon monoksit, karbon dioksit, karbonatlar ve bikarbonatlar gibi basit karbon içeren bileşikleri de içermektedir.
Fizikokimya; fiziğin teori ve metotlarını, maddenin fiziksel özelliklerine ve kimyasal süreçlerine uygulayan, kimyasal süreçlerde enerji-iş dönüşümlerini inceleyen bir kimya disiplinidir. Fizikokimya, adından da anlaşılacağı gibi fizik ve kimya arasında yer almaktadır. Fizikokimya disiplininde basıncı, hacmi, sıcaklığı ve miktarı ölçülebilecek kadar büyük olan maddeler makroskobik yaklaşımla deneysel olarak; atom, molekül, iyon ve elektron gibi çok küçük tanecikler ise mikroskobik yaklaşımla teorik olarak incelenebilmektedir.
Polimer kimyası; çok sayıda küçük molekülün kimyasal bağlarla birbirine bağlanarak meydana getirdiği çok büyük moleküllü bileşiklerde, moleküllerin yapısını, kimyasal bağlarla nasıl düzenli bir yapı oluşturduklarını ve bu oluşumda meydana gelen kimyasal tepkimeleri inceleyen bir kimya disiplinidir. Organik kimyacılar bazı denemeler sonucunda, yüksek molekül ağırlıklı birçok bileşikler sentezlediler. Bu alanda ilk defa çalışan kimyacılar, özellikle doğada canlı varlıkların yapısında bulunan doğal polimerleri taklit ederek sentetik polimerleri sentezlemeyi başardılar
Endüstriyel kimya; kimyasal tepkimeleri ve süreçleri kullanarak, en uygun ve ekonomik yoldan istenilen değişimleri gerçekleştirerek ihtiyaç duyulan kimyasal maddelerin üretilmesini sağlayan bir kimya disiplinidir. Endüstriyel kimyada, süreçlerin verimli bir şekilde uygulanabilmesi için sistemde gerçekleşen kimyasal tepkimelerin bilinmesi ve bunların laboratuvar ortamında dikkatli bir şekilde incelenmesi gerekir. Bunun yanında, endüstriyel kimyada kullanılan çeşitli mekanik teknoloji hakkında da gerekli bilgiye sahip olunmalıdır. Hayatın her alanında olan kimya, aynı zamanda adaletin tecellisi amacıyla başvurulan bir bilim dalıdır. Kimya disiplinlerinin dışında bir alt disiplin olarak gelişen adli kimya, suç olaylarının aydınlatılmasına yönelik mahkemelerde kullanılacak kimyasal delillerin analizlerini gerçekleştiren, bilim ile hukukun kesiştiği bir daldır.
Kimya disiplinleri ve çalışma alanları şu şekildedir:
- Analitik kimya: Kimya verilerinin nicelik ve nitelik olarak ortaya konması, değerlendirilmesi, araştırılması ve incelenmesi için ölçümlerin ve deneylerin yapıldığı bir kimya koludur. Tıp, uzay, astronomi, adli tıp gibi alanlarda etkili olmaktadır.
- Biyokimya: Canlı organizmaların çevreyle olan etkileşiminde gerçekleşen tepkimelerin incelenmesinde ve ölçülmesinde çalışan bir kimya koludur. Tıp, botanik, biyoloji gibi alanlarda etkili olmaktadır.
- Anorganik kimya: Karbon ve hidrojen dışı elementlerin ve moleküllerin incelenmesinde işe yarar. Sanayi ve endüstri alanlarında etkilidir.
- Organik kimya: Karbon kimyası olarak bilinir. Petrol ve türevleri üzerinde üretim ve işlem yapan her sektörde yardımcı olarak etkilidir.
- Fiziko-Kimya: Kimyasal sistemlerin enerji ve dinamiklerini inceleyen ve ortaya koyan bir alan olarak mühendislik ve inşaat alanlarında etkili olmaktadır.
- Nükleer kimya: Atom altı parçacıkların elde edilmesinde etkili olur. Enerji üretiminde gerekli sistemlerin kurulmasında kullanılır. Böylece enerji üretme ihtiyacını karşılar.