ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ – ಒಂದು ಪರಿಚಯ

ಸಾಂದರ್ಭಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ (Chemistry in Context)

ಮಾನವ ಇತಿಹಾಸದುದ್ದಕ್ಕೂ, ಜನರು ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತ ರೂಪಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದ್ದಾರೆ. ನಮ್ಮ ಶಿಲಾಯುಗದ ಪೂರ್ವಜರು ಕಲ್ಲಿನ ತುಂಡುಗಳನ್ನು ಉಪಯುಕ್ತ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿ, ಮರವನ್ನು ಪ್ರತಿಮೆಗಳು ಮತ್ತು ಆಟಿಕೆಗಳಾಗಿ ಕೆತ್ತಿದರು. ಈ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸದೆಯೇ ಅದರ ಆಕಾರವನ್ನು  ಬದಲಾಯಿಸುವುದನ್ನು ಮಾತ್ರ  ಒಳಗೊಂಡಿದ್ದವು. ಆದರೆ ನಮ್ಮ ಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಮಾನವರು ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸಹ ಬದಲಾಯಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು- ಜೇಡಿಮಣ್ಣನ್ನು ಕುಂಬಾರಿಕೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಯಿತು, ಬಟ್ಟೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಚರ್ಮಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಯಿತು, ತಾಮ್ರದ ಅದಿರುಗಳು ತಾಮ್ರದ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಆಯುಧಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಂಡವು, ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯವನ್ನು ಬ್ರೆಡ್ ಆಗಿ ಮಾಡಲಾಯಿತು.

ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಹಾಗು ಅದರಿಂದ ಆಹಾರವನ್ನು  ಬೇಯಿಸಲು , ಕುಂಬಾರಿಕೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಲು ಬಳಸಲು ಕಲಿತಾಗ ಮಾನವರು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅಭ್ಯಾಸ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು. ತದನಂತರ, ಅವರು ದ್ರವ್ಯದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಬಳಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು. ಅಲೋ, ಮಿರ್ಹ್ ಮತ್ತು ಅಫೀಮುಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಔಷಧಿಗಳನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಯಿತು. ಇಂಡಿಗೊ ಮತ್ತು ಟೈರಿಯನ್ ನೇರಳೆಯಂತಹ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಯಿತು. ಲೋಹಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಯಿತು- ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ತವರವನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬೆರೆಸಿ ಕಂಚು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು – ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ವಿಸ್ತಾರವಾದ ಕರಗಿಸುವ ತಂತ್ರಗಳು ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದವು. ಬೂದಿಯಿಂದ ಕ್ಷಾರಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಈ ಕ್ಷಾರಗಳನ್ನು ಕೊಬ್ಬಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಬೂನುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಅನ್ನು ಹುದುಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಮತ್ತು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಯಿತು.

ದ್ರವ್ಯದ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು 2500 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದಕ್ಕೆ  ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ. ಕ್ರಿ.ಪೂ. ಆರನೆಯ ಶತಮಾನದಲ್ಲೇ, ಗ್ರೀಕ್ ತತ್ವಜ್ಞಾನಿಗಳು ನೀರು ಎಲ್ಲದಕ್ಕೂ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಿದರು. ದ್ರವ್ಯವು ನಾಲ್ಕು ಮೂಲವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಎಂಬ ಗ್ರೀಕ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಕೇಳಿರಬಹುದು: ಭೂಮಿ, ಗಾಳಿ, ಬೆಂಕಿ ಮತ್ತು ನೀರು. ತದನಂತರ, ರಾಸಾಯನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಮತ್ತು ತಾತ್ವಿಕ ಊಹಾಪೋಹಗಳ ಸಮ್ಮಿಲನವು ಈಜಿಪ್ಟ್, ಚೀನಾ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ ಮೆಡಿಟರೇನಿಯನ್ ನಿಂದ ಹರಡಿತು, ಅವರು ಸೀಸದಂತಹ “ಮೂಲ ಲೋಹಗಳನ್ನು” ಚಿನ್ನದಂತಹ “ಉದಾತ್ತ ಲೋಹಗಳಾಗಿ” ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಮತ್ತು ರೋಗವನ್ನು ಗುಣಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಜೀವನವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಎಲಿಕ್ಸಿರ್ ಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು.

ರಸವಿದ್ಯೆಯಿಂದ ಆಧುನಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಐತಿಹಾಸಿಕ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಬಂದವು: ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಔಷಧಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು, ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣ ಉದ್ಯಮ. ಇಂದು, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ವೃದ್ಧಿಗೊಳಿಸುತ್ತಲೇ ಇದೆ  ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ನಮ್ಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಿದೆ.

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ: ಕೇಂದ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ (Chemistry: The Central Science)

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ “ಕೇಂದ್ರ ವಿಜ್ಞಾನ” ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಇತರ STEM  ವಿಭಾಗಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ.  (STEM  ಎಂದರೆ Science/ವಿಜ್ಞಾನ, Technology/ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, Engineering/ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು Math/ಗಣಿತ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಅಧ್ಯಯನದ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ). ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ ಭಾಷೆ – ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ, ವೈದ್ಯಕೀಯ, ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ, ವಿಧಿವಿಜ್ಞಾನ, ಪರಿಸರ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಇತರ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲ ತತ್ವಗಳು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅನೇಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿವೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಂತಹ ಎರಡು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಅನೇಕ ಉಪಕ್ಷೇತ್ರಗಳ  ನಡುವೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅತಿಕ್ರಮಣವಿದೆ. ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಪಂಚದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ, ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ, ವಿವರಣೆ ಮತ್ತು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಜೀವರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಒಗ್ಗೂಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಜೀವಿಗಳನ್ನು (ನಮ್ಮಂತಹ) ಜೀವಂತವಾಗಿಡುವ ಅನೇಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಕೆಮಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್, ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಟೆಕ್ನಾಲಜಿಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ತತ್ವಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಗ್ಯಾಸೋಲಿನ್ ನಿಂದ ಬಟ್ಟೆಗಳವರೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ವರೆಗೆ ಉಪಯುಕ್ತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಕೃಷಿ, ಆಹಾರ ವಿಜ್ಞಾನ, ಪಶುವೈದ್ಯಕೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ, ಪಾನೀಯ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ವೈನ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ವಿಶ್ವದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಆಹಾರ ಮತ್ತು ಪಾನೀಯದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಜೀವನೋಪಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಔಷಧ ಮತ್ತು  ಔಷಧಶಾಸ್ತ್ರ, ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಶಾಸ್ತ್ರವು ನಮ್ಮನ್ನು ಆರೋಗ್ಯವಾಗಿಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಸರ ವಿಜ್ಞಾನ, ಭೂವಿಜ್ಞಾನ, ಸಾಗರಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣದ ವಿಜ್ಞಾನವು ನಮ್ಮ ಭೌತಿಕ ಜಗತ್ತನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ನಮಗೆ ರಕ್ಷಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಅನೇಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಲ್ಪನೆ ಹಾಗು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ. ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ( Chemistry in Everyday Life )

ದೈನಂದಿನ ಜೀವನಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿರುವ ದ್ರವ್ಯದಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಯಾವುವು? ಆಹಾರವನ್ನು ಜೀರ್ಣಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ಬಟ್ಟೆಗಳು, ಕಂಟೇನರ್ ಗಳು, ಕುಕ್ ವೇರ್ ಮತ್ತು ಕ್ರೆಡಿಟ್ ಕಾರ್ಡ್ ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಕಚ್ಚಾ ತೈಲವನ್ನು ಗ್ಯಾಸೋಲಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುವುದು ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ನೀವು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತಿರುವಾಗ, ದ್ರವ್ಯದ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನೀವು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವಿರಿ.  ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಹೇಗೆ ಸಂಭವಿಸಿದವು, ಅವುಗಳ ಕಾರಣಗಳು, ಅವುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ತತ್ವಗಳು ಮತ್ತು ನಿಯಮಗಳು ಸಹ ತಿಳಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಷಯಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಕಲಿಯುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ನೀವು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ, ದ್ರವ್ಯದ ಸಂಯೋಜನೆ, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಕಲಿಯುತ್ತೀರಿ. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಭ್ಯಾಸವು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪುಸ್ತಕಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ: ಯಾರಾದರೂ ದ್ರವ್ಯದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಅಂತಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಾಗ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ವಿಧಾನ (The Scientific Method)

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಅವಲೋಕನ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಿಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಭ್ಯಾಸವು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರಿಸಲು ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಮುದಾಯದಿಂದ ಅಂಗೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸಲು ಅಥವಾ ಅವಲೋಕನವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಒಂದೇ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮಾರ್ಗವಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಧಾನಕ್ಕೂ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಒಂದು ಅಂಶವಿದೆ: ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬರೂ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಕೆಲವು ಮಾರ್ಗಗಳು ಒಂದು ಊಹೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಊಹೆಯನ್ನು ಪ್ರಯೋಗ, ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ, ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಇತರರ ಪ್ರಯೋಗಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅಗತ್ಯಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೆಲವು ಊಹೆಗಳು ಕಾನೂನುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾದ ವರ್ತನೆಯನ್ನು  ವಿವರಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನಗಳಾಗಿವೆ. ವಿಜ್ಞಾನದ ನಿಯಮಗಳು ಅಪಾರ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಪಂಚದ ಕೆಲವು ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಊಹಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ಒಂದು ಊಹೆಯು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ದತ್ತಾಂಶಗಳ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಅದು ಒಂದು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಂಶಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ದೃಢೀಕರಿಸಿದ, ಸಮಗ್ರವಾದ, ಪರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ವಿವರಣೆಗಳಾಗಿವೆ. ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ತೃಪ್ತಿದಾಯಕ ವಿವರಣೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಹೊಸ ದತ್ತಾಂಶಗಳು ಲಭ್ಯವಾದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಶ್ನೆ ಮತ್ತು ಅವಲೋಕನದಿಂದ ಕಾನೂನಿಗೆ ಅಥವಾ ಊಹೆಗೆ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಕರೆದೊಯ್ಯುವ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಮಾರ್ಗವನ್ನು, ಊಹೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಶೀಲನೆ ಮತ್ತು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಯಾವುದೇ ಅಗತ್ಯ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ವಿಧಾನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು (The Domains of Chemistry)

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ದ್ರವ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ: macroscopic (ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ : ಬರಿಗಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣುವ), microscopic( ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ : ಸೂಕ್ಷ್ಮ ದರ್ಶಕೀಯ / ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾದ )  ಮತ್ತು symbolic (ಸಾಂಕೇತಿಕ). ಈ ಡೊಮೇನ್ ಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಮತ್ತು ವಿವರಿಸುವ ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

‘Macro‘ ಮ್ಯಾಕ್ರೋ ಎಂಬುದು ಗ್ರೀಕ್ ಪದವಾಗಿದ್ದು, ಇದರ ಅರ್ಥ “ದೊಡ್ಡದು“. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಡೊಮೇನ್ ನಮಗೆ ಚಿರಪರಿಚಿತವಾಗಿದೆ: ಇದು ದೈನಂದಿನ ವಸ್ತುಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಮಾನವ ದೃಷ್ಟಿ ಅಥವಾ ಸ್ಪರ್ಶದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಗ್ರಹಿಸುವಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ, ಇದು ನೀವು ತಿನ್ನುವ ಆಹಾರ ಮತ್ತು ನಿಮ್ಮ ಮುಖದ ಮೇಲೆ ನೀವು ಅನುಭವಿಸುವ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್  ಕ್ಷೇತ್ರ ದೈನಂದಿನ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ನಾವು ಸಾಂದ್ರತೆ, ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ದಹನಶೀಲತೆಯಂತಹ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಅಳೆಯುತ್ತೇವೆ.

‘Micro‘ ಮೈಕ್ರೊ ಗ್ರೀಕ್ ನಿಂದ ಬಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದರರ್ಥ “ಸಣ್ಣದು” ಎಂದರ್ಥ. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕ್ಷೇತ್ರ ವನ್ನು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಕಲ್ಪನೆಯಿಂದಲೇ ನೋಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಡೊಮೇನ್ ನ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳ ಮೂಲಕ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನೇಕ ಜೈವಿಕ ಕೋಶಗಳು. ಹೆಚ್ಚು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಉಪಕರಣಗಳು ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳಂತಹ ಇನ್ನೂ ಸಣ್ಣ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ.

ಸಾಂಕೇತಿಕ ಡೊಮೇನ್ ಮ್ಯಾಕ್ರೊಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಡೊಮೇನ್ ಗಳ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲು ಬಳಸುವ ವಿಶೇಷ ಭಾಷೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಕೇತಗಳು (ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದವುಗಳು), ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರಗಳು, ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣಗಳು,  ಗ್ರಾಫ್ ಗಳು, ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು ಕೂಡ  ಸಾಂಕೇತಿಕ ಡೊಮೇನ್ ನ ಭಾಗವಾಗಿವೆ. ಈ ಸಂಕೇತಗಳು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ.  ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಡೊಮೇನ್ ನ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಡೊಮೇನ್ ನ ಘಟಕಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಕಲಿಯುವ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಸವಾಲೆಂದರೆ, ಒಂದೇ ಸಂಕೇತಗಳು ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಡೊಮೇನ್ ಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸುವುದು, ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿಸುವ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ‘ಗಮನಿಸಬಹುದಾದ ಡೊಮೇನ್ ನಲ್ಲಿ ವರ್ತನೆ’ಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ‘ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ಡೊಮೇನ್ ನ ಬಳಕೆ’.

ಮೂರು ಡೊಮೇನ್ ಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಒಂದು ಸಹಾಯಕ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ನೀರಿನ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಮತ್ತು ಸರ್ವವ್ಯಾಪಿ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ. ಸಾಧಾರಣ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನೀರು ಒಂದು ದ್ರವವಾಗಿದ್ದು, ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಘನವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕುದಿಸಿ ಅನಿಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು  ಸ್ಥೂಲದರ್ಶಕ ಅವಲೋಕನಗಳಾಗಿವೆ. ಆದರೆ ನೀರಿನ ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ಡೊಮೇನ್ ಗೆ ಬೀಳುತ್ತವೆ- ಬರಿಗಣ್ಣಿನಿಂದ ಗಮನಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಎರಡು ಹೈಡೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಒಂದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನೀರಿನ ವಿವರಣೆ ಮತ್ತು ಈ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಗಳ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಘನೀಕರಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಕುದಿಯುವಿಕೆಯ ವಿವರಣೆಯು ಅತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ವಿವರಿಸಬಲ್ಲ H2O ಸೂತ್ರವು ಸಾಂಕೇತಿಕ ಡೊಮೇನ್ ನ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಅನಿಲಕ್ಕೆ gas( (g) ಘನಕ್ಕೆ, solid(s) ಘನಕ್ಕೆ, ಮತ್ತು liquid (l) ದ್ರವಕ್ಕೆ ಎಂಬ ಸಂಕ್ಷೇಪಣಗಳು ಸಹ ಸಾಂಕೇತಿಕವಾಗಿವೆ.