Kemia luonnontieteenä

Millainen luonnontiede?
1. Tutkii ainetta, sen koostumusta ja ominaisuuksia, sekä reaktioita.
2. Uusien aineiden valmistus, eli syntetisointi.
3. Selvittää, kuinka alkuaineet muodostavat yhdisteitä, joilla tietyt ominaisuudet ja reaktiot.
4. Kokeellinen eli empiirinen tiede.
  1. Perustuu havaintoihin ja mittauksiin
Mihin tarvitaan?
1. Teollinen kehitys luonut materiaalit, polttoaineet ja lääkkeet arkikäyttöön.
2. Lääkemolekyylien kehitys edistänyt terveyttä.
3. Lannoitteet ja kasvinsuojelu monipuolistanut ja kehittänyt elintarviketuotantoa.
4. Arkea helpottava elektroniikka: cd:t, matkapuhelin, internet.
5. Edellytyksenä monille jatko-opinnoille.
6. Auttaa ymmärtämään luonnontieteellistä keskustelua; helpottaa vuoropuhelua kansalaisen ja asiantuntijan välillä.
7. Auttaa ymmärtämään maailmaamme.
Tulevaisuus
1. Kasvavia aloja: biotekniikka, nanoteknologia, uusien materiaalien valmistus ja tutkimus.
2. Kehittämiskohteita: täsmälääkkeet, biolääketieteen materiaalit, fotoniset materiaalit, älymateriaalit, sairauksien diagnostiikka ja integroitu teknologia.
3. Tulevaisuuden osaajat hallitsevat useita eri tieteenaloja
4. Tärkeitä myös: Äärioloissa tapahtuvat reaktiot, ympäristö ja elintoimintojen kemialliset prosessit.
5. Kemistin osa edelleen tärkeä. Työ vaatii käsityötaitoja ja hyvää suunnittelua.
Mitä ovat orgaaninen kemia ja biokemia?
1. Orgaaninen kemia = Hiiliyhdisteiden kemia
  1. Laaja alue. Erilaisia hiiliyhdisteitä yli 20 miljoonaa.
    1. Osuus kaikista tunnetuista kemiallisista yhdisteistä yli 95%.
  2. Tietämystä käytetään monilla teollisuuden aloilla. Esim. elintarvike-, lääke- ja tekstiiliteollisuudessa.
2. Biokemia = Elollisen luonnon kemia
  1. Aluksi osa orgaanista kemiaa.
    1. Kaksi löytöä irtautti omaksi tieteekseen: 1. Entsyymien merkitys solujen aineenvaiduntareaktioissa, sekä energiaa vaativissa ja luovuttavissa reaktioissa. 2. Geenikäsitteen selviäminen.
  2. Tutkii soluissa esiintyvien orgaanisten molekyylien rakennetta ja toimintaa.
Miten tietotekniikkaa hyödynnetään kemiassa?
1. Tiedonkäsittely
  1. Kokeellisten mittaustulosten tallentaminen tietokoneelle esim. taulukoina.
    1. Kuvaajien piirtäminen koneella.
  2. Taulukkolaskentaohjelmilla mittaustuloksista suureita.
  3. Supertietokoneilla mittavat tiedosto- ja arkistopalvelimet.
2. Tiedonhankinta
  1. Internetistä helposti ja nopeasti yksityiskohtaista tietoa alkuaineista.
3. Molekyylien mallintaminen ja rakennetutkimus
  1. Molekyylien rakentaminen tietokoneen näytölle.
    1. Voidaan laskea energeettisesti suotuisin molekyylin muoto
    2. Voidaan muokata molekyyliä ja tutkia sen sitoutumista johonkin toiseen molekyyliin.
  2. Molekyylien ja kiteiden rakennetutkimus
    1. Saadaan tietoa aineiden kolmiulotteisesta rakenteesta.
    2. Reaaliaikainen kiteen pyöritys ja kiderankenteen sidospituus- ja kulmamittaukset.
  3. Kemiallisten reaktioiden kulku.

Next up

Kemia luonnontieteenä

Description

Resource summary

Media attachments

Similar

	Created by Noora Tossavainen over 8 years ago