Chemia nauka zajmująca się właściwościami, kompozycja , struktury substancji (definiowanych jako pierwiastki i związki), przemiany, którym podlegają, oraz energia, która jest uwalniana lub pochłaniana podczas tych procesów. Każda substancja, czy to naturalnie występująca, czy sztucznie wytworzona, składa się z jednego lub więcej ze stu kilku rodzajów atomów, które zostały zidentyfikowane jako pierwiastki. Chociaż atomy te z kolei składają się z większej liczby cząstek elementarnych, są one podstawowymi elementami budulcowymi substancji chemicznych; nie ma ilości tlenu , rtęci lub złoto na przykład mniejsze od atomu tej substancji. Dlatego chemia nie zajmuje się dziedziną subatomową, ale właściwościami atomów i prawami rządzącymi ich kombinacjami oraz tym, jak wiedza o tych właściwościach może być wykorzystana do osiągnięcia określonych celów.
Chemia to dziedzina nauki zajmująca się właściwościami, składem i strukturą pierwiastków oraz związki , w jaki sposób mogą się zmieniać oraz energię, która jest uwalniana lub pochłaniana, gdy się zmieniają.
Chemia to nauka o substancjach — to znaczy o pierwiastkach i związki -podczas biologia to nauka o żywych istotach. Jednak te dwie gałęzie nauki spotykają się w dyscyplinie biochemia , który bada substancje w żywych organizmach i ich zmiany w organizmie.
Wielkim wyzwaniem w chemii jest rozwój zgodny wyjaśnienie złożonego zachowania materiałów, dlaczego wyglądają tak, jak wyglądają, co nadaje im trwałe właściwości oraz w jaki sposób interakcje między różnymi substancjami mogą powodować powstawanie nowych i niszczenie starych. Od najwcześniejszych prób zrozumienia świata materialnego w kategoriach racjonalnych, chemicy usiłowali rozwinąć teorie materii, które w zadowalający sposób wyjaśniają zarówno trwałość, jak i zmianę. Uporządkowany układ niezniszczalnych atomów w małe i duże molekuły lub rozbudowane sieci zmieszanych ze sobą atomów jest ogólnie akceptowany jako podstawa trwałości, podczas gdy reorganizacja atomów lub molekuł w różne układy kryje się za teoriami zmian. Chemia obejmuje zatem badanie składu atomowego i architektury strukturalnej substancji, a także różnorodnych interakcji między substancjami, które mogą prowadzić do nagłych, często gwałtownych reakcji.
Chemia zajmuje się również wykorzystaniem substancji naturalnych i tworzeniem sztucznych. Gotowanie, fermentacja, szklarstwo i metalurgia to procesy chemiczne, które sięgają początków cywilizacji. Dziś winyl, teflon, ciekłe kryształy, półprzewodniki i nadprzewodniki to owoce technologii chemicznej. W XX wieku nastąpił dramatyczny postęp w zrozumieniu cudownej i złożonej chemii żywych organizmów, a molekularna interpretacja zdrowia i chorób jest bardzo obiecująca. Współczesna chemia, wspomagana coraz bardziej wyrafinowanymi instrumentami, bada materiały tak małe jak pojedyncze atomy oraz tak duże i złożone jak DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy), który zawiera miliony atomów. Nowe substancje można nawet zaprojektować tak, aby miały pożądane właściwości, a następnie zsyntetyzować. Tempo, w jakim nadal gromadzi się wiedza chemiczna, jest niezwykłe. Z biegiem czasu scharakteryzowano i wytworzono ponad 8 000 000 różnych substancji chemicznych, zarówno naturalnych, jak i sztucznych. Liczba ta wynosiła mniej niż 500 000 dopiero w 1965 roku.
Ściśle połączone z intelektualny wyzwaniami chemii są te związane z przemysłem. W połowie XIX wieku niemiecki chemik Justus von Liebig stwierdził, że bogactwo narodu można mierzyć ilością produkowanego kwasu siarkowego. Kwas ten, niezbędny w wielu procesach produkcyjnych, pozostaje dziś wiodącym produktem chemicznym krajów uprzemysłowionych. Jak zauważył Liebig, kraj produkujący duże ilości kwasu siarkowego to kraj o silnym przemyśle chemicznym i silnej gospodarce jako całości. Produkcja, dystrybucja i wykorzystanie szerokiej gamy produktów chemicznych są wspólne dla wszystkich wysoko rozwiniętych narodów. W rzeczywistości można powiedzieć, że cywilizacja epoki żelaza jest zastępowana przez epokę polimerów, ponieważ w niektórych krajach całkowita ilość produkowanych obecnie polimerów przekracza ilość żelaza.
Zobacz symulowane miejsce zbrodni jako część narzędzia dydaktycznego na studiach magisterskich Chemia z kryminalistyka Symulowane miejsce zbrodni to narzędzie dydaktyczne w ramach uniwersyteckiego programu z zakresu chemii sądowej. University College Cork, Irlandia (partner wydawniczy Britannica) Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu
Dawno minęły czasy, kiedy jedna osoba mogła mieć nadzieję na szczegółową wiedzę ze wszystkich dziedzin chemii. Osoby realizujące swoje zainteresowania w określonych dziedzinach chemii komunikują się z innymi, którzy mają te same zainteresowania. Z czasem grupa chemików o wyspecjalizowanych zainteresowaniach badawczych staje się członkami założycielami obszaru specjalizacji. Dziedziny specjalizacji, które pojawiły się na początku historii chemii, takie jak organiczna, nieorganiczna, fizyczna, analityczny , chemia przemysłowa wraz z biochemia , pozostają przedmiotem największego ogólnego zainteresowania. Jednak w XX wieku nastąpił znaczny wzrost w dziedzinie chemii polimerów, środowiska i medycyny. Ponadto wciąż pojawiają się nowe specjalności, jak np. pestycydy, kryminalistycznych , chemia komputerowa.
