化學

化學是對物質特性和行為的科學研究。這是自然科學中的一門物理科學，研究了由原子，分子和離子製成的化學元素和化合物：它們的組成，結構，性質，行為以及與其他物質反應期間發生的變化。化學還涉及化合物中化學鍵的性質。

在其主題的範圍內，化學佔據了物理學和生物學之間的中間位置。它有時被稱為中央科學，因為它為理解基本科學學科的基礎提供了基礎。例如，化學解釋了植物生長（植物學）的各個方面，火成岩的形成（地質），如何形成大氣臭氧以及如何降解環境污染物（生態學），土壤在月球上的特性（ Cosmochmistry ），如何藥物工作（藥理學），以及如何在犯罪現場（取證）收集DNA證據。

自遠古時代以來，化學反應就以各種名稱存在。它已經進化，現在化學涵蓋了專業或子學科的各個領域，這些領域繼續增加數量並相互關聯以創建進一步的研究領域。化學領域的各種領域的應用經常用於化學工業的經濟目的。

詞源

化學一詞來自煉金術一詞的複興期間的修改，該一詞提到了較早的實踐，其中包含化學，冶金，哲學，占星術，天文學，神秘主義和醫學的元素。煉金術通常與將鉛或其他鹼金屬變成黃金的追求有關，儘管煉金術士也對許多現代化學問題感興趣。

現代單詞煉金術依次源自阿拉伯語單詞al-kīmīā （ ال激یاء ）。這可能具有埃及的起源，因為Al-Kīmīā源自古希臘χημία ，這反過來源自埃及語言中的埃及古代名稱。或者， al-kīmīā可以源自χημεία “鑄造在一起”。

現代原則

當前的原子結構模型是量子機械模型。傳統的化學始於對物質的基本顆粒，原子，分子，物質，金屬，晶體和其他骨料的研究。可以在固體，液體，氣體和等離子體狀態下進行分離或組合研究物質。化學中研究的相互作用，反應和轉化通常是原子之間相互作用的結果，導致將原子凝聚在一起的化學鍵重排。這種行為在化學實驗室中進行了研究。

化學實驗室刻板印象使用各種形式的實驗室玻璃器皿。然而，玻璃器皿並不是化學的核心，沒有它就可以完成大量的實驗（以及應用/工業）化學。

化學反應是某些物質轉化為一種或多種不同的物質。這種化學轉化的基礎是原子之間化學鍵中電子的重排。它可以通過化學方程式象徵性地描繪，該方程通常涉及原子作為受試者。化學轉化的左側和右側原子數量相等。 （當兩側的原子數量不平等時，轉化稱為核反應或放射性衰減。）物質可能發生的化學反應類型，並且可能伴隨的能量變化受到某些基本規則的約束，稱為化學定律。

在幾乎所有化學研究中，能量和熵的考慮始終很重要。化學物質根據其結構，相以及其化學成分進行分類。可以使用化學分析工具，例如光譜和色譜法分析它們。從事化學研究的科學家被稱為化學家。大多數化學家專門研究一個或多個子學科。幾個概念對於化學研究至關重要。他們之中有一些是：

事情

在化學中，物質被定義為具有靜止質量和體積的任何物質（佔用空間），並且由顆粒組成。構成物質的顆粒也具有靜置的質量 - 並非所有顆粒都有靜質質量，例如光子。物質可以是純化學物質或物質的混合物。

原子

原子是化學的基本單位。它由一個稱為原子核的密集芯組成，該核被電子云佔據的空間所包圍。細胞核由帶正電的質子和未充電的中子（共同稱為核子）組成，而電子雲由軌道繞核的負電荷的電子組成。在中性原子中，帶負電荷的電子平衡質子的正電荷。核很密集；核子的質量約為電子的1,836倍，但原子的半徑約為其核的10,000倍。

原子也是可以設想保留元素化學特性的最小實體，例如電負性，電離電位，首選氧化狀態，坐標數和首選鍵的鍵（例如，金屬，金屬，離子，離子，離子化，共價）。

元素

化學元件是一種純物質，由單一類型的原子組成，其特徵是其特定數量的原子原子原子核（稱為原子數） ，並由符號z表示。質量數是核中質子和中子數的總和。儘管屬於一個元素的所有原子的所有原子的核都具有相同的原子數，但它們不一定具有相同的質量數。具有不同質量數的元素的原子稱為同位素。例如，其核中所有具有6個質子的原子都是化學元素碳的原子，但碳原子的質量數可能為12或13。

化學元素的標準呈現是在元素週期表中，該表按原子數命令元素。元素週期表分組，列，週期或行排列。該週期表可用於識別週期趨勢。

化合物

化合物是由多個元素組成的純化學物質。化合物的特性與其元素的特性幾乎沒有相似之處。化合物的標準命名法是由國際純化學聯盟（IUPAC）設定的。有機化合物根據有機命名系統命名。無機化合物的名稱是根據無機命名系統創建的。當化合物具有多個成分時，它們將分為兩類，即電體和電負分量。此外，化學摘要服務已經設計了一種索引化學物質的方法。在此方案中，每種化學物質都可以通過稱為其CAS註冊表的數字來識別。

分子

分子是具有獨特的化學特性集的純化學物質中最小的不可分割的部分，即其與其他物質經歷一系列化學反應的潛力。但是，該定義僅適用於由分子組成的物質，這對許多物質並非如此（見下文）。分子通常是一組通過共價鍵結合在一起的原子，因此結構是電中性的，所有價電子都與其他電子配對，要么以鍵或孤對。

因此，與離子不同，分子作為電中和單位存在。當該規則被打破時，給出“分子”電荷時，結果有時被稱為分子離子或多原子離子。但是，分子概念的離散性質和分開的性質通常要求分子離子僅以分離的形式存在，例如質譜儀中真空中的定向光束。固定在固體中（例如，硫酸鹽或硝酸鹽離子）中的帶電多原子收集通常不被認為化學中的“分子”。某些分子包含一個或多個未配對的電子，產生了自由基。大多數自由基是相對反應性的，但是有些是一氧化氮（NO）可以穩定的。

“惰性”或高貴的氣體元件（氦，霓虹燈，氬氣， k ，氙氣和ra ）由孤獨原子作為其最小的離散單位組成，但其他分離的化學元件由分子或由彼此鍵合的分子或原子網絡組成某種程度上來說。可識別的分子組成熟悉的物質，例如水，空氣和許多有機化合物，例如酒精，糖，汽油和各種藥物。

但是，並非所有物質或化合物都由離散分子組成，實際上，構成地球固體地殼，地幔和核心的大多數固體物質都是沒有分子的化合物。這些其他類型的物質，例如離子化合物和網絡固體，以一種本身缺乏可識別分子的存在的方式組織。取而代之的是，以公式單位或單位細胞為物質中最小的重複結構來討論這些物質。此類物質的例子是礦物質鹽（例如餐鹽），例如碳和鑽石，金屬以及熟悉的矽膠和矽酸鹽礦物質，例如石英和花崗岩。

分子的主要特徵之一是其幾何形狀通常稱為其結構。 diTomic，triotomic或四原子分子的結構可能是微不足道的，（線性，角錐體等）是由六個以上（幾個元素）構成的多原子分子的結構，對於其化學性質至關重要。

物質和混合物

純化學物質的例子。從左到右：元素錫（Sn）和硫（S），鑽石（碳的同質量），蔗糖（純糖）和氯化鈉（鹽）和碳酸氫鈉（鹽）和碳酸氫鈉（小蘇打），它們都是離子化合物。

化學物質是一種具有確定成分和一組特性的物質。一系列物質稱為混合物。混合物的例子是空氣和合金。

痣和物質量

摩爾是一個測量單位，表示一定數量的物質（也稱為化學量）。一摩爾被定義為準確包含6.022 140 76 × 10 ²³顆粒（原子，分子，離子或電子），其中每摩爾的顆粒數被稱為avogadro常數。摩爾濃度是每卷溶液的特定物質的量，通常在mol/ dm ³中報導。

階段

除了區分不同化學分類的特定化學特性外，化學物質還可以分為幾個階段。在大多數情況下，化學分類與這些大量相分類無關。但是，一些外來的相位與某些化學特性不相容。一個階段是在壓力或溫度等各種條件下具有相似體積結構特性的化學系統的一組狀態。

物理特性（例如密度和折射率）傾向於屬於該相的值。物質的階段是由相變的定義的，這是將能量投入或從系統中輸出的能量重新安排系統結構的重新安排，而不是更改批量條件。

有時，階段之間的區別可以是連續的，而不是具有離散的邊界'在這種情況下，該物質被認為處於超臨界狀態。當三個狀態根據條件相遇時，它被稱為三點，並且由於這是不變的，這是定義一組條件的便捷方法。

最熟悉的階段例子是固體，液體和氣體。許多物質表現出多個固相。例如，有三個階段的固體鐵（Alpha，Gamma和Delta）根據溫度和壓力而變化。固相之間的主要差異是原子的晶體結構或排列。化學研究中通常遇到的另一個階段是水相，它是溶解在水溶液中的物質的狀態（即在水中）。

不太熟悉的階段包括等離子體，玻色 - 因斯坦冷凝水和費米式冷凝水以及磁性材料的順磁性和鐵磁相。儘管大多數熟悉的階段都涉及三維繫統，但也可以在二維繫統中定義類似物，該系統因其與生物學系統的相關性而受到關注。

結合

粘合在分子或晶體中的原子彼此粘合。可以看到化學鍵，因為核中正電荷與負電荷在它們上振蕩的負電荷之間的多極平衡。除了簡單的吸引力和排斥，能量和分佈表徵了電子與另一個原子鍵合的可用性。

化學鍵可以是共價鍵，離子鍵，氫鍵或僅是由於范德華力。這些債券中的每一種都歸因於某些潛力。這些電勢會產生相互作用，這些相互作用將原子保存在分子或晶體中。在許多簡單的化合物中，價值鍵理論，價殼電子對排斥模型（ VSEPR ）以及氧化數的概念可用於解釋分子結構和組成。

當金屬失去一個或多個電子，成為帶正電荷的陽離子，然後通過非金屬原子獲得電子，形成一個離子鍵，並成為帶負電荷的陰離子。兩種相對帶的離子相互吸引，離子鍵是它們之間吸引力的靜電力。例如，金屬鈉（Na）失去了一個電子成為Na ⁺陽離子，而氯（Cl）是一種非金屬的氯（Cl），該電子獲得了該電子變為^Cl- 。由於靜電吸引力，將離子固定在一起，並且形成了化合物氯化鈉（NaCl）或常見的表鹽。

在共價鍵中，兩個原子共享了一對價電子：所得的電中性鍵合原子組稱為分子。原子將以每種原子創建貴重氣體電子構型（其最外殼中的八個電子）的方式共享價電子。傾向於以這樣一種方式組合的原子據說它們在價外殼中有八個電子遵循八位章。但是，某些元素（例如氫和鋰都只需要兩個電子中的最外殼中的兩個電子即可達到這種穩定的構型。據說這些原子遵循二重奏規則，這樣它們就達到了貴重氦氣的電子構型，該氦氣在其外殼中有兩個電子。

同樣，古典物理學的理論可用於預測許多離子結構。對於更複雜的化合物，例如金屬絡合物，價值鍵理論不適用，並且通常使用替代方法，例如分子軌道理論。請參閱電子軌道的圖。

活力

在化學的背景下，能量是由於其原子，分子或骨料結構的結果。由於化學轉化伴隨著一種或多種結構的變化，因此它總是伴隨著所涉及的物質能量的增加或減少。以熱或光的形式在周圍環境和反應物之間傳遞了一些能量。因此，反應的產物可能比反應物具有更多或更少的能量。

如果能量量表上的最終狀態低於初始狀態，則據說反應是埃克種。在終結反應的情況下，情況是相反的。如果反應向周圍環境釋放熱量，則據說反應是放熱的。在吸熱反應的情況下，反應吸收了周圍環境的熱量。

除非反應物克服稱為活化能的能量屏障，否則不可能進行化學反應。化學反應的速度（在給定的溫度t）與玻爾茲曼的種群因子與激活能E有關 - 這是分子在給定溫度T下具有大於或等於E的分子的概率。反應速率對溫度的依賴性稱為Arrhenius方程。化學反應發生所需的激活能可以以超聲形式的熱，光，電或機械力的形式形式。

在化學熱力學中，相關概念的自由能（也包含熵考慮）是一種非常有用的手段，用於預測反應的可行性並確定化學反應的平衡狀態。只有當Gibbs自由能的總變化為負時，反應才是可行的。如果等於零，則化學反應被認為處於平衡狀態。

電子，原子和分子的能量狀態只有有限。這些是由量子力學規則決定的，量子力學需要量化結合系統的能量。據說在較高能量狀態下的原子/分子是激發的。激發能狀態下物質的分子/原子通常更具反應性。也就是說，更適合化學反應。

物質的相位總是由其能量和周圍環境的能量決定。當物質的分子間力使周圍環境的能量不足以克服它們時，它以液體或固體等有序的相處（H ₂ O）（H 2 O）發生；在室溫下的液體，因為其分子由氫鍵結合。而硫化氫（H ₂ s）是在室溫和標準壓力下的氣體，因為其分子受偶極偶極相互作用的結合。

能量從一種化學物質轉移到另一種化學物質取決於一種物質發出的能量量子的大小。但是，通常將熱能從幾乎任何物質轉移到另一種物質，因為負責物質振動和旋轉能級的聲子的能量要比用於電子能量傳遞的光子要少得多。因此，由於振動和旋轉能級比電子能級更接近，因此相對於光或其他形式的電子能量，熱量更容易在物質之間傳遞。例如，紫外線電磁輻射不會像熱能或電能一樣從一種物質到另一種物質傳遞。

不同化學物質的特徵能水平的存在對於通過分析光譜線的鑑定很有用。通過分析它們的輻射光譜，通常用於化學光譜，例如IR ，微波， NMR ， ESR等不同種類的光譜。光譜也用於鑑定遠程物體的組成（例如恆星和遙遠的星系）。

該術語化學能通常用於指示化學物質通過化學反應或轉化其他化學物質進行轉化的潛力。

反應

當化學物質與另一種物質或能量的相互作用導致其相互作用時，據說發生了化學反應。因此，化學反應是與物質與另一種混合物或溶液密切接觸時的“反應”相關的概念。暴露於某種形式的能量，或兩者兼而有之。它導致反應的組成部分以及系統環境之間的某些能量交換，這些環境通常是設計容器（通常是實驗室玻璃器皿） 。

化學反應會導致分子的形成或解離，即分裂分裂以形成兩個或多個分子或整個分子內或整個分子內原子的重排。化學反應通常涉及化學鍵的形成或破裂。氧化，還原，解離，酸基鹼中和和分子重排是常見化學反應的一些例子。

可以通過化學方程象徵性地描繪化學反應。儘管在非核化學反應中，方程式兩側的原子數和種類相等，對於核反應，這僅適用於核顆粒。質子和中子。

在化學反應過程中可能發生化學鍵重組的步驟序列稱為其機制。可以設想一個化學反應以多個步驟進行，每個步驟可能具有不同的速度。因此，在反應過程中，可以設想許多具有可變穩定性的反應中間體。提出了反應機制來解釋反應的動力學和相對產物混合。許多物理化學家專注於探索和提出各種化學反應的機制。像伍德沃德 - 霍夫曼規則這樣的幾項經驗規則通常會派上用場，同時提出了一種化學反應的機制。

根據IUPAC黃金書籍，化學反應是“導致化學物種相互作用的過程”。因此，化學反應可能是基本反應或逐步反應。提出了另一個警告，因為該定義包括可以在實驗上觀察到的構象異構體相互轉換的情況。這種可檢測的化學反應通常涉及該定義所示的分子實體集，但是從概念上講，在涉及單分子實體（即“微觀化學事件”）的變化方面通常很方便。

離子和鹽

離子是一個帶電的物種，一種原子或分子，它丟失或獲得了一個或多個電子。當一個原子失去電子並因此具有比電子更多的質子時，原子是帶正電荷的離子或陽離子。當原子獲得電子並因此具有比質子更多的電子時，原子是帶負電荷的離子或陰離子。陽離子和陰離子可以形成中性鹽的結晶晶格，例如Na ⁺和^Cl-離子形成氯化鈉或NaCl。在酸 - 鹼反應中未分裂的多原子離子的示例是氫氧化物（ ^OH- ）和磷酸鹽（PO ₄ ^3- ）。

等離子體通常通過高溫通過已完全離子化的氣態物質組成。

酸度和鹼度

物質通常可以分類為酸或鹼。有幾種不同的理論來解釋酸基鹼行為。最簡單的是Arrhenius理論，該理論指出，當酸是一種溶解在水中時會產生氫離子的物質，而鹼是當溶解在水中時會產生氫氧化離子的物質。根據Brønsted -Lowry -lowry -basase理論，酸是將陽性氫離子捐贈給化學反應中另一種物質的物質。從延伸中，鹼是接收該氫離子的物質。

第三個共同的理論是劉易斯酸基理論，它基於新化學鍵的形成。劉易斯理論解釋說，酸是一種能夠在鍵形成過程中接受來自另一種物質的電子的物質，而鹼是一種物質，可以提供一對電子以形成新的鍵。還有其他幾種方法可以將物質歸類為酸或鹼，這在這個概念的歷史上也很明顯。

酸強度通常通過兩種方法測量。一種基於Arrhenius酸度定義的測量是pH ，它是在溶液中氫氣離子濃度的測量，如在負對數尺度上表達的那樣。因此，pH值低的溶液具有較高的氫氣離子濃度，可以說更酸性。基於Brønsted -Lowry定義的另一個測量值是酸解離常數（K _A ），它測量了物質在Brønsted -lowwry -lowwry的酸定義下用作酸的相對能力。也就是說，比具有較低k _A值的物質更可能在化學反應中捐贈氫離子。

氧化還原

氧化還原（紅色侵原）反應包括所有化學反應，其中原子的氧化狀態通過獲得電子（還原）或失去電子（氧化）而改變。具有氧化其他物質能力的物質被稱為氧化，被稱為氧化劑，氧化劑或氧化劑。氧化劑從另一種物質中去除電子。類似地，據說具有減少其他物質的物質是還原性的，被稱為還原劑，還原劑或還原劑。

還原劑將電子傳輸到另一種物質，因此被氧化本身。並且因為它“捐贈”電子也稱為電子供體。氧化和還原正確指的是氧化數的變化 - 電子的實際傳遞可能永遠不會發生。因此，氧化更好地定義為氧化數的增加，而還原為氧化數的減少。

平衡

儘管平衡的概念在整個科學中廣泛使用，但在化學的背景下，每當可能的化學成分的多個不同狀態都可能發生時，就會產生，例如，在幾種可以彼此反應的化合物的混合物中，或當物質以多種相位存在時。

即使具有不變的組成，平衡的化學物質系統通常也不是靜態的。這些物質的分子繼續相互反應，從而產生動態平衡。因此，該概念描述了隨著時間的流逝，諸如化學成分之類的參數保持不變的狀態。

化學定律

化學反應受某些法律的約束，這些法律已成為化學中的基本概念。他們之中有一些是：

歷史

化學史跨越了從舊時到現在的時期。由於公元前幾千年，文明正在使用最終構成化學各個分支的技術。例子包括從礦石中提取金屬，製作陶器和釉料，發酵啤酒和葡萄酒，從植物中提取化學物質，用於藥物和香水，將脂肪送入肥皂中，製作玻璃並製成諸如青銅之類的合金。

在化學之前，其原始科學煉金術，它採用了一種非科學方法來理解物質及其相互作用的成分。儘管煉金術士在解釋物質的性質及其轉型方面沒有成功，但通過執行實驗並記錄結果，為現代化學奠定了基礎。羅伯特·博伊爾（Robert Boyle）雖然對元素持懷疑態度並說服了煉金術，但在將“神聖的藝術”提升為獨立，基本和哲學學科的作品《持懷疑態度》 （1661年）中發揮了關鍵作用。

儘管煉金術和化學都涉及物質及其轉化，但至關重要的差異是通過化學家在工作中採用的科學方法給出的。化學作為一種與煉金術不同的知識體系，成為一門既定的科學，憑藉Antoine Lavoisier的工作，他制定了質量保護定律，要求對化學現象進行仔細的測量和定量觀察。隨後的化學史與熱力學的史交織在一起，尤其是通過威拉德·吉布斯（Willard Gibbs）的工作。

定義

隨著新發現和理論增加了科學的功能，化學的定義隨著時間的流逝而發生了變化。著名的科學家羅伯特·博伊爾（Robert Boyle）在1661年的觀點中，“衛生術”一詞是指混合體物質原理的主題。 1663年，化學家克里斯托弗·格拉瑟（Christopher Glaser）將“茶葉”描述為一種科學藝術，通過該藝術，人們學會了溶解身體，並從它們的組成上汲取了不同的物質，以及如何再次將它們團結起來，並將其提升到更高的完美。

喬治·恩斯特·斯塔爾（Georg Ernst Stahl）使用的1730年“化學”一詞的定義意味著將混合，複合或骨料的身體納入其原理中的藝術；並從這些原則中撰寫這樣的屍體。 1837年，讓·巴蒂斯特·杜馬斯（Jean-Baptiste Dumas）認為“化學”一詞是指與分子力的法律和影響有關的科學。這個定義進一步演變，直到1947年，它就意味著物質科學：它們的結構，其特性以及將它們變成其他物質的反應 - 萊納斯·鮑林（ Linus Pauling）接受的特徵。最近，在1998年， Raymond Chang教授擴大了“化學”的定義，意思是對物質的研究及其所經歷的變化。

背景

早期的文明，例如埃及人巴比倫人和印第安人，積累了有關冶金，陶器和染料藝術的實踐知識，但沒有發展系統的理論。

亞里士多德（ Aristotle）明確提出的四個要素的理論首先出現了一個基本的化學假設，該理論表明，火，空氣，地球和水是一切形成作為組合的基本要素。希臘原子主義的歷史可以追溯到公元前440年，這是在哲學家和伊壁鳩魯等哲學家的作品中產生的。公元前50年，羅馬哲學家盧西烏斯（Lucretius）在他的詩《自然詩》中擴展了理論（關於事物的本質）。與現代的科學概念不同，希臘原子主義本質上純粹是哲學的，對經驗觀察幾乎沒有關注，也不關心化學實驗。

彌撒保護思想的一種早期形式是，古希臘哲學中的“一無所有”的觀念，可以在empedocles （大約公元前4世紀）中找到：“因為任何事情都無法成為從沒有的東西來看，它不能被帶到或聽到應該被徹底摧毀的東西。”和伊壁鳩魯（Epicurus ）（公元前3世紀），描述了宇宙的本質，他寫道：“整體的整體總是像現在這樣，並且永遠都是”。

在希臘化的世界中，煉金術的藝術首先擴散，將魔法和神秘主義融合到對天然物質的研究中，其最終目標是將元素傳播到黃金並發現永生的長生不老藥。工作，尤其是蒸餾的發展，在拜占庭的早期繼續進行，最著名的從業者是Panopolis的4世紀希臘語 - 埃及Zosimos 。在穆斯林征服之後，從那里以及從拜占庭的殘餘物中，煉金術繼續在整個阿拉伯世界中開發和實踐，並通過拉丁語翻譯擴散到中世紀和文藝復興時期。

歸因於Jabir Ibn Hayyan歸因於化學物質的系統分類的阿拉伯語作品，並通過化學方法從有機物質（例如植物，血液和頭髮）中提供了指令，以從有機化合物（ SAL氨或氯化銨）中取出無機化合物（SAL氨或氯化銨）。一些阿拉伯語的賈比里安（Jabirian）作品（例如，《憐憫之書》和《七十本書》）隨後以拉丁語名稱“ geber ”翻譯成拉丁語，在13世紀-Geber ，開始以此名稱生產煉金術和冶金著作。後來有影響力的穆斯林哲學家，例如阿布·艾爾·拉漢（Abūal-Rayhānal-Bīrūnī）和阿維森納（Avicenna） ，對煉金術的理論提出了異議，尤其是金屬透射理論。

在弗朗西斯·培根爵士等新的經驗方法的影響下，牛津大學的一群化學家，羅伯特·博伊爾，羅伯特·胡克和約翰·梅奧開始將古老的煉金術傳統重塑為科學學科。博伊爾尤其質疑一些常見的化學理論，並主張化學從業者更“哲學”，而商業上不那麼專注於持懷疑態度。他制定了博伊爾定律，拒絕了經典的“四個要素”，並提出了一種原子和化學反應的機械替代方法，可能會受到嚴格的實驗。

在接下來的幾十年中，發現了許多重要的發現，例如“空氣”的性質，被發現由許多不同的氣體組成。蘇格蘭化學家約瑟夫·布萊克（Joseph Black）和佛蘭德·揚·浸信會（Flemish Jan Baptist）範·赫爾蒙特（Van Helmont）發現了二氧化碳，或者布萊克在1754年被稱為“固定空氣” 。亨利·卡文迪許（Henry Cavendish）發現了氫並闡明了其特性和約瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley） ，而卡爾·威廉·舍爾（Carl Wilhelm Scheele）獨立地分離了純氧氣。 Phlogiston的理論（所有燃燒根源的物質）在18世紀初由德國Georg Ernst Stahl提出，只有法國化學家Antoine Lavoisier ，Frenth Into Antoine lavoisier，牛頓的化學類似物（物理。 Lavoisier通過闡明質量保護原則並開發了今天使用的新的化學命名系統來建立適當理論基礎的新科學，以建立適當的理論基礎。

英國科學家約翰·道爾頓（John Dalton）提出了現代原子理論。所有物質均由物質的不可分割的“原子”組成，並且不同原子的原子重量不同。

化學組合電化學理論的發展發生在19世紀初期，這是由於兩位科學家的作品，尤恩·雅各布·貝爾澤里烏斯（JönsJacobBerzelius ）和漢弗萊·戴維（Humphry Davy）的作用，這是由於先前由Alessandro volta發明的Voltaic Pine而成為可能的。戴維通過用電流從氧化物中提取氧化物，發現了九種新元素，包括鹼金屬。

英國威廉·普魯特（William Prout）首先提出了通過原子重量訂購所有元素，因為所有原子的重量是氫原子重量的確切倍數。 Jar Newlands設計了一個早期的元素表，然後由Dmitri Mendeleev在1860年代將其發展為現代元素，並由包括Julius Lothar Meyer在內的其他幾位科學家獨立。威廉·拉姆齊（William Ramsay）在本世紀末與雷利勳爵（Lord Rayleigh）合作發現了惰性氣體，後來被稱為貴重氣體，從而填充了桌子的基本結構。

在二十世紀初，由於一系列非凡的發現成功地探測和發現了原子內部結構的本質，因此最終理解了化學的理論基礎。 1897年，劍橋大學的JJ Thomson發現了電子電子，不久之後，法國科學家Becquerel以及Pierre和Marie Curie夫婦調查了放射性現象。在一系列開創性的散射實驗中，曼徹斯特大學的Ernest Rutherford發現了原子的內部結構以及質子的存在，分類和解釋了不同類型的放射性類型，並通過用Alpha顆粒轟擊氮，成功地傳播了第一個元素。

他的學生，丹麥物理學家尼爾斯·鮑爾（Niels Bohr） ，英國人亨利·莫斯利（Henry Moseley ）和德國奧托·哈恩（Derman Otto Hahn）改善了他在原子結構上的工作，後者繼續父親是新興的核化學，並發現了核裂變。化學鍵和分子軌道的電子理論是由美國科學家Linus Pauling和Gilbert N. Lewis開發的。

聯合國宣布2011年為國際化學年。它是國際純淨和應用化學聯盟以及聯合國教育，科學和文化組織的倡議，涉及全球化學社會，學者和機構，並依靠個人舉辦地方和區域活動的舉措。

在弗里德里希·沃勒（FriedrichWöhler ）合成尿素之後， Justus von Liebig等人開發了有機化學。其他至關重要的19世紀進步是；對價鍵合的理解（1852年的愛德華·弗蘭克蘭（ Edward Frankland ）和熱力學在化學中的應用（ JW Gibbs和Svante Arrhenius在1870年代）。

實踐

子學科

化學通常分為幾個主要的子學科。也有幾個主要的跨學科和更專業的化學領域。

• 分析化學是對材料樣品的分析，以了解其化學組成和結構。分析化學將標準化的實驗方法納入化學。這些方法可用於化學的所有子學科，不包括純粹的理論化學。
• 生物化學是對生物體中化學物質，化學反應和相互作用的研究。與藥物化學或神經化學一樣，生物化學和有機化學密切相關。生物化學也與分子生物學和遺傳學有關。
• 無機化學是對無機化合物的性質和反應的研究。有機學學科和無機學科之間的區別不是絕對的，並且有太多的重疊，最重要的是在有機金屬化學的子學科中。
• 材料化學是對具有有用功能的物質的製備，表徵和理解。該領域是研究生課程中的新研究，它將化學各個領域的元素整合在一起，重點是材料獨有的基本問題。研究的主要係統包括凝結相（固體，液體，聚合物）的化學和不同相之間的接口。
• 神經化學是神經化學物質的研究。包括發射機，肽，蛋白質，脂質，糖和核酸；他們的互動以及他們在形成，維護和修改神經系統中扮演的角色。
• 核化學是對亞原子顆粒如何融合併形成核的研究。現代變形是核化學的重要組成部分，核素表是該領域的重要結果和工具。
• 有機化學是對有機化合物的結構，性質，組成，機制和反應的研究。有機化合物定義為基於碳骨架的任何化合物。
• 物理化學是對化學系統和過程的物理和基本基礎的研究。特別是，這種系統和過程的能量和動力學對物理化學家感興趣。重要的研究領域包括化學熱力學，化學動力學，電化學，統計力學，光譜學以及最近的星體化學。物理化學與分子物理學有很大的重疊。物理化學涉及在得出方程式中使用無窮小的演算。它通常與量子化學和理論化學有關。物理化學是與化學物理學的獨特學科，但同樣，重疊非常強。
• 理論化學是通過基本理論推理（通常在數學或物理學中）對化學的研究。特別是，量子力學在化學上的應用稱為量子化學。自第二次世界大戰結束以來，計算機的開發允許系統地開發計算化學，這是開發和應用計算機程序解決化學問題的藝術。理論化學與（理論和實驗性的）凝結物理學和分子物理學具有很大的重疊。

其他細分包括電化學，女性化學，風味化學，流動化學，免疫組織化學，氫化化學，數學化學，分子力學，自然產品化學，有機金屬化學，石化化學，石化化學，光化學，光化學，物理有機化學，聚合物化學，放射性化學，超級化學，超級菌群，表現，超級菌群，超級核酸菌屬，表現，超級核酸菌屬化學，表現，超級核糖化學，表達化學，超級核酸菌屬化學，表達化學，表現化學化學，表現化學化學。化學和許多其他。

跨學科

跨學科領域包括農業化學，星體化學（和宇宙化學），大氣化學，化學工程學，化學生物學，化學生物學，化學信息學，環境化學，地球化學，綠色化學，免疫化學，海洋化學，海洋化學，材料科學，機械化學，藥物化學，藥物化學，分子生物學，納蘭科學，納蘭科，納蘭尼，納蘭尼，納蘭尼，納蘭尼，納蘭尼，納蘭尼，納蘭尼，納蘭尼學，納蘭尼，納尼科學，納尼科化學，納尼科化學，納蘭尼，納尼科學，材料科學，納蘭尼，納蘭尼，納蘭尼學，材料科學，材料。培育學，藥理學，植物化學，固態化學，表面科學，熱化學等。

行業

化學工業代表著全球一項重要的經濟活動。 2013年全球50名化學生產商的銷售額為9805億美元，利潤率為10.3％。

專業社會

也可以看看