Kimya, maddenin yapısını, özelliklerini, davranışını ve dönüşümlerini inceleyen merkezi bir bilim dalıdır. Modern kimya, çeşitli alt disiplinlere ayrılarak farklı araştırma alanlarını kapsar. Bu disiplinler, temel teorik çalışmalardan endüstriyel uygulamalara kadar geniş bir yelpazede gelişim göstermiştir.

1. Analitik Kimya

Analitik kimya, maddelerin bileşenlerinin nitel ve nicel olarak belirlenmesiyle ilgilenir.

Temel Yöntemler:

• Kalitatif analiz: Bir örnekte hangi bileşenlerin bulunduğunu tespit eder (örneğin, alev testleri).
• Kantitatif analiz: Bileşenlerin miktarını ölçer (titrasyon, spektroskopi gibi tekniklerle).

Uygulama Alanları:

• Çevre kirliliği izleme
• İlaç kalite kontrolü
• Adli tıp (örneğin, zehir analizi)

2. Fizikokimya

Maddenin fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki ilişkiyi inceler.

Alt Dalları:

• Termodinamik: Enerji dönüşümlerini ve dengeyi araştırır.
• Kinetik: Reaksiyon hızlarını ve mekanizmalarını analiz eder.
• Kuantum kimyası: Atom ve moleküllerin elektronik yapısını kuantum mekaniği ile açıklar.

Önemli İsimler:

• Gilbert N. Lewis (Kimyasal bağ teorisi)
• Linus Pauling (Elektronegativite kavramı)

3. Organik Kimya

Karbon temelli bileşikleri konu alır. Canlı organizmaların yapı taşları (proteinler, DNA, karbonhidratlar) bu disiplin kapsamında incelenir.

Temel Konular:

• Fonksiyonel gruplar (alkoller, esterler, aminler)
• Stereokimya (moleküllerin 3B düzeni)
• Polimer kimyası (plastikler, sentetik lifler)

Endüstriyel Uygulamalar:

• İlaç tasarımı (penisilin sentezi)
• Petrokimya (benzin, plastik üretimi)

4. Anorganik Kimya

Organik olmayan bileşikleri (metaller, mineraller, gazlar) inceler.

Odak Noktaları:

• Koordinasyon bileşikleri (örneğin, hemoglobin)
• Katı hal kimyası (yarı iletkenler, seramikler)
• Katalizörler (endüstriyel proseslerde kullanılan metaller)

5. Biyokimya

Canlı sistemlerdeki kimyasal süreçleri araştırır.

Ana Başlıklar:

• Enzim kinetiği
• Metabolik yollar (glikoliz, Krebs döngüsü)
• Nükleik asitlerin yapısı (DNA replikasyonu)

Tıpta Kullanımı:

• Hastalık teşhisi (kan testleri)
• İlaç geliştirme (hedef moleküllerin belirlenmesi)

6. Endüstriyel Kimya

Kimyasal üretim proseslerinin optimizasyonunu hedefler.

Örnekler:

• Haber-Bosch prosesi (amonyak sentezi)
• Polietilen üretimi
• Boya ve kozmetik formülasyonları

Diğer Disiplinler

• Çevre kimyası: Kirleticilerin etkilerini inceler.
• Nükleer kimya: Radyoaktivite ve izotoplarla ilgilenir.
• Teorik kimya: Bilgisayar simülasyonlarıyla moleküler davranışı modeler.