化學

化学是研究物质组成结构以及属性,和它们在化学反应当中变化的科学
在化学反应当中,连接原子的键断裂并重新形成,形成了具有不同性状的物质。在一个巨热的炼钢炉当中,氧化铁即一种化合物和一氧化碳形成了铁(一种单质)和另外一种化合物:二氧化碳。
1931年的化學實驗室
科隆大學生物化學學院實驗室中的工作檯

化學是一門研究物質的性質、組成、結構、以及变化规律的基礎自然科學。化學研究的對象涉及物質之間的相互關係,或物質和能量之間的關聯。傳統的化學常常都是關於兩種物質接觸、變化,即化學反應[1],又或者是一種物質變成另一種物質的過程。這些變化有時會需要使用電磁波,當中電磁波負責激發化學作用。不過有時化學都不一定要關於物質之間的反應。光譜學研究物質與光之間的關係,而這些關係並不涉及化學反應。准确的说,化学的研究范围是包括分子、离子、原子、原子团在内的核-电子体系。[2]

「化學」一詞,若單從字面解釋就是「變化的學問」之意。化学主要研究的是化学物质[3]互相作用的科学。化學如同物理皆為自然科學基礎科學。很多人稱化學為「中心科學」,因為化學為部分科學學門的核心,連接物理概念及其他科學,如材料科學纳米技术生物化學等。

研究化學的學者稱為化學家。在化學家的概念中一切物質都是由原子或比原子更細小的物質組成,如電子中子質子[4]但化学反应都是以原子原子团为最小结构进行的。若干原子通过某种方式结合起来可构成更复杂的结构,例如分子離子或者晶體

當代的化學已發展出許多不同的學門,通常每一位化學家只專精於其中一、兩門。在中學課程中的化學,化學家稱為普通化學(德語:Allgemeine Chemie英语:General Chemistry,法语:Chimie Générale)。普通化學是化學的導論。普通化學課程提供初學者入門簡單的概念,相較於專業學門領域而言,並不甚深入和精確,但普通化學提供化學家直觀、圖像化的思維方式。即使是專業化學家,仍用這些簡單概念來解釋和思考一些複雜的知識。