الفصل الأول: الكيمياء والقياسChemistry and measurement
العلم science
بناء منظم من المعرفة يتضمن الحقائق والمفاهيم والمبادىء والقوانين والنظريات العلمية وطريقة منظمة فى البحث والتقصى
الحقائق العلمية مثل :نظرية الانفجار العظيم-وجود الماء على كوكب المريخ
المبادئ العلمية مثل الرابطة التساهمية- الرابطه الايونية- الاحماض والقلويات
القوانين العلمية مثل قوانين نيوتن للحركة –وقانون الجذب العام- وقانون تكافو الكتلة والطاقة
النظريات العلمية مثل مجموعه من المفاهيم تشمل على تصورات تجريدية للظواهر القابلة للمشاهدةيتم التعبير عنها فى صورة خصائص ذات قيمة كمية
علم الكيمياءchemistry:
هو العلم الذى يهتم بدراسة تركيب المادة وخواصها والتغيرات التى تطرا عليها وتفاعل المواد المختلفة مع بعضها البعض والظروف الملائمة لذلك
استخدام علم الكيمياء قديما كاحد العلوم الطبيعية physical science
المعادن –التعدين – صناعه الالوان – الطب- الدواء-
صناعات فنية
دبغ الجلود- صناعه الاقمشة –صناعه الزجاج عند القدماء المصريين- تحنيط المومياوات
مجال دراسة علم الكيمياء
التركيب الذرى والجزيئى وكيفية الارتباط بين الذرات والجزيئات
معرفه الخواص الكيميائيةللمواد دراسة التفاعلات الكيميائية وكيفية تحويل المتفاعلات الى نواتج
وكيفية التحكم فى ظروف التفاعل
المجالات المختلفة مثل الطب – الزراعه –الهندسة-الصناعه
علاج مشكلات البيئة مثل
تلوث الهواء- الماء- التربة- نقص المياة ومصادر الطاقة
علم الكيمياء مركزلمعظم العلوم الاخرى مثل
علم الاحياء – الفيزياء- الطب- الزراعه
الكيمياء البيولوجى
علم البيولوجى هو علم خاص بدراسة الكائنات الحية
اما علم الكيمياء
دراسة التفاعلات الكيميائية داخل الكائنات الحية
تفاعلات الهضم- التنفس-البناء الضوئى
علم الكيمياء الحيويةBiochemistry
دراسة التركيب الكيميائى لاجزاء الخلية مثل
الدهون-الكربوهيدرات- البروتينات- الاحماض—النووية
الكيمياء وعلاقتها بالفيزياء
الفيزياء علم يدرس كل ما يتعلق بالمادة وحركتها والطاقة وفهم الظواهر الطبيعية والقوى الموئثرة عليها – القياس وابتكار طرق جديدة للقياس
علم الكيمياء وعلاقته بالطب والصيدلة
الادوية ماهى الا مواد لها خواص علاجية – تعد فى المعامل واحيانا تكون مستخلصة من مصادر طبيعيه
كما ان الكيمياء لها علاقة بالهرمونات والانزيمات داخل جسم الا نسان وكيفية قيام الدواء باصلاح خلل الاجهزة بجسم الانسان
الكيمياء والزراعه
تحديد جودة التربة ومناسبتها للزراعه محصول معين – تحديد نسب مكونات التربة- ومدى ملائمتها لاحتياجات النبات – اختيار السماد المناسب للتربة لزيادة انتاجية المحصول وتحديد المبيدات الحشرية المناسبة لمكافحة الافات الزراعية
الكيمياء والمستقبل
اهمية كيمياء النانو تكنولوجى فى صناعه المواد التى تستخدم فى تطوير مجالات عديدة مثل الهندسة والاتصلات والطب والبيئه والمواصلات
القياس فى الكيمياءmeasurement in chemistry
القياس measurement
هو مقارنه كمية مجهولة بكمية اخرى من نوعها لمعرفة عدد مرات احتواء الاولى على الثانية



مراحل القياس
1- القيمة العددية (لتحديد البعد او الخاصية المقاسة)
2- وحدة قياس مناسبة
3- هى مقدار محدد من كمية فيزيائية معينه معرفة ومعتمدة لنظام وحدات القياس الدولية المتعارف عليها
4-نسبة خطا معينة
5- ترجع للجهاز المستخدم للقياس او القياس والاستخدام والخطا البشرى من مستخد الجهاز
اهمية القياس فى الكيمياء
1التعرف على نوع وتركيز العناصر المكونة للمواد مثل
مادة الحليب لمنع الغش – ومعرفة جودة الحليب يتم قياس كثافة وقياس لقيا س حموضته
الماء لمعرفة خواصة – لكى يكون صالح للشرب
2-القياس ضرورى من اجل المراقبة والحماية ومراقبة ماء الشرب والهواء والمواد الغذائية والزراعية
3-القياس ضرورى لتقدير موقف ما واقتراح علاج فى حالة وجود خلل( تحليل الدم – نسبة السكر فى الدم- قياس نسبة الكوليسترول – نسبة البولينا فى الدم – تحليل البول
انظمة القياس ووحداته Measurement Systems and its Units
النظام الانجليزى
النظام الفرنسى
النظام الدولى
كميات مشتقة من النظام الدولى((SI
الجول((J يستخدم لقياس كمية الحرارة والطاقة والشغل ويعادل kg.m2.s-2
الدرجة السيليزية(C0)
تستخدم لقياس درجة الحرارة ووجد ان0C0 يقابل273K







الكمية المقاسة الوحدة الرمز
الطول اوالبعد Length or distance المتر m
الكتلة Mass كيلو جرام kg
الزمن Time ثانية s
درجة الحرارة Temperature كلفن K
شدة التيار الكهربي Intensity أمبير A
كمية المادة Quantity of matter مول Mol
شدة الإستضاءة Luminosity شمعة cd
كمية الكهربية Quantity of electricity الكولوم Coul










ادوات القياس فى معمل الكيمياء
1- الميزان الحساس
* قياس كتل المواد
* موازين رقمية مثل الميزان ذو الكفة الفوقية
2- السحاحة (Burette) هي أداة مخبرية زجاجية ذات شكل اسطواني مع تدريج حجمي على طول السحاحة وصنبور صغير محكم أسفلها.
تستخدم السحاحة عادة في التجارب التي تتطلب نسبة عالية من الدقة في القياس مثل عمليات المعايرة في الكيمياء.
يتم عادة تثبيت السحاحة بواسطة ملزمة موصولة بعمود وقاعدة معدنية خاصة حتى يتم الحفاظ على الشكل العمودي المطلوب للسحاحة خلال العمل المخبري.

استعمال السحاحة

إن دقة السحاحة تمكن من استعمالها في القياسات الدقيقة حيث من المهم نجنب أخطاء الأجهزة أثناء العمل المخبري.
عند قراءة التدريجات في السحاحة يجب أن تكون عين الناظر في مستوى سطح السائل وذلك لتجنب خطأ اختلاف القراءة،
حتى أن سماكة الخطوط المطبوعة على السحاحة تلعب دوراً في ذلك. القراءة الصحيحة تتم بأن يكون أسفل تقعر السائل ملامساً أعلى خط التدريجة التي تريد قياسها.

التاريخ
إن تاريخ السحاحة هو مواز ٍلتاريخ التحليل الحجمي. أول من قام بصنع السحاحة هو الفرنسي فرانسوا أنطوان هنري
وذلك في عام 1791. قام جوزيف لويس غاي لوساك بصنع نسخة محسنة من السحاحة كانت متضمنة لذراع جانبي، وأطلق المصطلحات "pipette" الماصة و"burette" السحاحة

 الماصة، (Pipette) هي أداة مخبرية يتم استخدامها في نقل أو قياس حجم سائل ما. تستخدم هذه الأداة غالباً في الكيمياء وعلم الأحياء العضوية
إضافة إلى الصناعات الدوائية والطب. تتوفر هذه الأداة بعدة قياسات كما يمكن أن تصنع من عدة مواد كما تختلف في مدى دقتها في القياس. قد تكون شفاقة أو غير شفافة. يعتمد مبدأ الماصة على تشكيل فراغ (عملية تفريغ) فوق الحجرة الحاوية على السائل، ومن ثم تحرير هذا الفراغ بشكل انتقائي لسحب السائل ونقله.

(المخبار المدرج) هي إحدى تجهيزات المختبرات الكيميائية الزجاجية، تستخدم لقياس حجوم السوائل بدقة جيدة نسبياً من أجل التطبيقات الكيميائية المختلفة، حيث أنها تعد أكثر دقة من الدوارق المختلفة، لكنها ليست بدقة الممص على سبيل المثال.
كما يوحي الاسم فإن الأسطوانة المدرجة عبارة عن إناء زجاجي على الغالب له شكل أسطوانة عليها تدريجات من الخارج، وله قاعدة متصلة.
عند قراءة الحجم الموجود في الأسطوانة المدرجة يجب الانتباه إلى القراءة السليمة، وهي النظر إلى أسفل تقعر السائل الموجود في الأسطوانة.



دورق كروي (: Round-bottom flask) عبارة عن دورق اسفله كروي الشكل ويستعمل في المعامل الكيميائية. تصنع هذه الدوارق غالبا من الزجاج للأغراض الكيميائية وتوجد أنواع جديدة مصنوعة من البوروسيليكا المقاومة للحرارة. تتوافر الدوارق الكروية بأحجام مختلفة من 5 ميلي لتر إلى 5 لتر وتكون نهاية الدورق مخروطية الشكل يوضع الدورق الكروي فوق حلقة دائرية لضمان استقرارها وتقبض من عنقها بواسطة كلابات خاصة بالمعامل.
تشمل تطبيقات الدورق الكروي التقطير, التفاعلات الكيميائية (كعاكس أو مكثف للراجع).







دورق حجمي (بالإنجليزية: volumetricflask) دورق زجاجي شبه كروي مسطح من أسفله ذو عنق طويل يستخدم في المعامل الكيميائية والكيمياء التحليلية لتجهيز المحاليل.
يصنع الدورق عادة من الزجاج أو البلاستيك، ويكون العنق مزودا بمصد مصنوع من البروبلين بدلا عن الزجاج. كما ان عنق الدورق يحتوي على تدريج وملصق معنون فيه الحجم الاسمي، تسامح الخطأ ودرجة حرارة المعايرة.
الكؤوس الزجاجية :Beakers
أون زجاجية مصنوعة من البيركس
إستخدامتها :
1- حفظ المحاليل أثناء التفاعلات الكيميائية
2- معرفة القياس التقريبي لحجوم المحاليل
3- نقل حجم معلوم من السائل من مكان لأخر

أدوات قياس الأس الهيدروجيني ((PH
الأس اوالرقم الهيدروجيني هو القياس اذي يحدد تزكيز أيونات الهيدروجين H+ في المحلول، لتحديد ما إذا كان حمضا أو قاعدة او متعادلا
أهميته
1- التفاعلات الكيميائية والبيو كيميائية
أنواعه :
الشرائط الورقية - الاجهزة الرقمية
إستخدام الشريط الورقي
يغمس في المحلول المراد قياس pH فيتغير لون الشريط إلى درجة معينة ويتم تحديد قيمته من خلال تدريج يبدأمن 0 إلى 14 تبعا لدرجة اللون
إستخدام الجهاز الرقمي
هو أكثر دقة من الشريط الورقي :حيث يغمس قطب موصل بالجهاز في المحلول فتظهر قيمة PH على الشاشة الرقمية للجهاز
pH -1 > 7المحلول حمضي
-2 < Ph 7 المحلول قلوي
3- pH = 7 المحلول متعادل