Chimia (denumirea provine din cuvântul egiptean care înseamnă „pământ”) reprezintă una dintre ramurile științelor naturale al cărei obiect de studiu îl constituie compoziția, structura, proprietățile și schimbarea materie; chimia mai este numită și „știința de mijloc” sau „știința centrală”, întrucât conține elemente combinate din cadrul celorlalte științe ale naturii precum astronomia, fizica, biologia și geologia  Ca obiect de studiu, chimia a apărut acum câteva milenii în anumite părți ale lumii, mai exact în Orientul Mijlociu sub forma alchimiei, iar aceasta din urmă a permis elaborarea chimiei moderne ca urmare a revoluției chimice 

Substanță chimică este o denumire generică dată corpurilor cu compoziție și structură chimică omogenă, bine definită. O substanță este caracterizată prin proprietățile sale, cum ar fi culoarea, mirosul, gustul etc. O substanță chimică poate fi formată din unul sau mai multe elemente chimice; în cazul al doilea substanța se mai numește și compus chimic.

Substanța -forma de existența a materiei

Substanțele se află în diferite stări fizice (solidă, lichidă, gazoasă), numite stări de agregare.

Fenomenele fizice pot fi: fenomene mecanice, fenomenele legate de mișcarea corpurilor sau a sistemelor fizice,fenomene legate de interacțiunea dintre corpuri. Fenomene termice, fenomene ce caracterizează starea de încălzire, starea de agregare a unui sistem fizic și procesele care duc la modificarea acestor stări. Fenomene magnetice, fenomene produse de magneți, electromagneți și anumite corpuri cerești, cum este Pământul. Fenome optice, fenomene specifice luminii. Fenomene electrice, fenomene referitoare la proprietatea de electrizare a corpurilor și fenomene specifice curentului electric ce parcurge circuitele electrice.

Un atom este cea mai mică unitate constitutivă a materiei comune care are proprietățile unui element chimic.Orice solid, lichid, gaz și plasmă este compus din atomi neutri sau ionizați. Atomii sunt foarte mici; dimensiuni tipice sunt în jur de 100 pm (a zecea miliardime dintr-un metru). Atomii nu au limite bine definite, și există diferite moduri de a defini dimensiunea, care dau fiecare valori diferite, dar apropiate ca valoare.

În natură, unele transformări chimice s-au produs în milioane de ani: formarea zăcămintelor de cărbune, de țiței, de gaze naturale. Fenomenele chimice sunt însoțite de fenomene fizice: un foc poate fi aprins de căldura obținută prin frecare; arderea este însoțită de degajare de lumină și căldură. Plantele sunt adevărate "uzine chimice", producătoare de oxigen. În prezența luminii, plantele absorb dioxidul de carbon din atmosferă, care împreună cu apa formează substanțele necesare vieții. Acest proces chimic natural se numește fotosinteză.

Molecula e cea mai mică parte dintr-o substanță care păstrează compoziția procentuală și toate proprietățile chimice ale acelei substanțe. O moleculă este definită ca un grup electric neutru, destul de stabil, format din cel puțin doi atomi într-un anumit aranjament, legați împreună în conformitate cu legături chimice foarte puternice (covalente

Prin noțiunea de element chimic se înțelege o specie de atomi identici, adică de atomi având același număr de protoni în nucleul atomului, respectiv un număr identic de electroni în învelișul electronic al atomului. Definiția nu se referă la numărul de neutroni din nucleu, ceea ce înseamnă că noțiunea de element chimic include toți izotopii acelui element chimic.

Savantul rus Dimitri I. Mendeleev a descoperit legea periodicității elementelor chimice și a conceput o reprezentare grafică a interdependenței sofisticate a tuturor speciilor unice de atomi, tabelul periodic al elementelor.

Oxigenul este un element chimic cu simbolul O și numărul atomic 8. Face parte din grupa calcogenilor și este un element nemetalic foarte reactiv și un agent oxidant care formează foarte ușor compuși (în special oxizi) cu majoritatea elementelor. După masă, oxigenul este al treilea cel mai întâlnit element în univers, după hidrogen și heliu. În condiții normale de temperatură și presiune, doi atomi de oxigen se leagă pentru a forma dioxigenul, o moleculă diatomică incoloră, inodoră și insipidă, cu formula O²

Hidrogenul este elementul chimic în tabelul periodic al elementelor cu simbolul H și numărul atomic 1. Este un gaz ușor inflamabil, incolor, insipid, inodor, iar în natură se întâlnește mai ales sub formă de moleculă diatomică, H2. Având masa atomică egală cu 1,00794 u.a.m. , hidrogenul este cel mai ușor element chimic. Etimologic, cuvântul hidrogen este o combinație a două cuvinte grecești, având semnificația de „a face apă”.

Masa atomică relativă (cu simbolul Ar) este o mărime fizică adimensională, ce reprezintă raportul dintre masa medie a atomilor unui element chimic și unitatea atomică de masă, care la rândul său este 112 din masa atomului izotopului de carbon-12

Tabelul periodic al elementelor, câteodată numit și tabelul periodic al lui Mendeleev, cuprinde într-o formă tabelară toate elementele chimice, aranjate în funcție de numărul lor atomic (adică după numărul de protoni dintr-un atom) și în funcție de configurația electronică și unele proprietăți chimice recurente. Acest aranjament conduce la identificarea anumitor „tendințe periodice”, astfel că elementele din aceeași grupă au proprietăți chimice asemănătoare. În general, în aceeași perioadă elementele din partea stângă sunt metale, iar cele din extremitatea dreaptă sunt nemetale.

Împreună cu metalele și metaloidele, nemetalele reprezintă una dintre cele trei categorii de elemente chimice, distinde prin proprietăți de ionizare și legare. Aceste proprietăți au la bază faptul că nemetalele sunt puternic electronegative, câștigând electroni de valență de la alți atomi mai ușor decât îi cedează.

Nemetale sunt halogeni, gazele nobile și următoarele elemente, în ordinea numărului atomic:

hidrogen (H)carbon (C)azot (N)oxigen (O)fosfor (P)sulf (S)seleniu (Se)

Metalele sunt elemente chimice cu proprietăți fizice specifice, precum: luciu caracteristic, bun conductor de căldură și electricitate, ductil și maleabil, și solid la temperatură obișnuită (cu excepția mercurului).

În tabelul periodic al elementelor 80% sunt metale, unde însă trebuie amintit că trecerea de la categoria metale la nemetale nu se produce brusc ci treptat fiind o serie de elemente de tranziție între cele două categorii numite semimetale.

Proprietatea metalelor de a fi buni conductori de electricitate se datorează structurii atomice a lor, având electroni liberi care la apariția unei diferențe de potențial vor avea o mișcare dirijată.

Formula chimică sau formula moleculară este o expresie care reprezintă compoziția unei substanțe chimice pure cu ajutorul simbolurilor pentru elementele chimice constitutive. Această formulă servește în chimie pentru indicarea numărului de atomi dintr-o moleculă, iar cifrele indică raportul în care se află atomii. Indicarea tipului legăturilor și a orientării lor se face prin formula structurală.

Structura substantei