Хи́мия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука, изучающая вещества, также их состав и строение, их свойства, зависящие от состава и строения, их превращения, ведущие к изменению состава — химические реакции, а также законы и закономерности, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается, прежде всего, рассмотрением перечисленных выше задач на атомно-молекулярном уровне, то есть на уровне химических элементов и их соединений. Химия имеет немало связей с физикой и биологией, по сути граница между ними условна, а пограничные области изучаются квантовой химией, химической физикой, физической химией, геохимией, биохимией и другими науками. Является экспериментальной наукой.
Моле́кула — электрически нейтральная частица, образованная из двух или более связанных атомов.
Физи́ческая хи́мия — раздел химии, наука об общих законах строения, структуры и превращения химических веществ. Исследует химические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики. Наиболее обширный раздел химии.
Эле́ктроотрица́тельность (χ) — фундаментальное химическое свойство атома, количественная характеристика способности атома в молекуле смещать к себе общие электронные пары, то есть способность атомов притягивать к себе электроны других атомов. Самая высокая степень электроотрицательности у галогенов и сильных окислителей, а низкая — у активных металлов.
Изомери́я — явление, заключающееся в существовании химических соединений — изомеров, — одинаковых по атомному составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
Эта́н (от лат. ethanum, химическая формула — C2H6 или H3C—CH3) — органическое соединение, относящееся к классу предельных углеводородов — алканов.
Энантиомеры — пара стереоизомеров, представляющих собой зеркальные отражения друг друга, не совмещаемые в пространстве. Классической иллюстрацией двух энантиомеров могут служить правая и левая ладони: они имеют одинаковое строение, но различную пространственную ориентацию.
Вандерваальсовы радиусы определяют эффективные размеры атомов благородных газов. Кроме того, вандерваальсовыми радиусами считают половину межъядерного расстояния между ближайшими одноимёнными атомами, не связанными между собой химической связью и принадлежащими разным молекулам. При сближении атомов на расстояние, меньшее суммы их вандерваальсовых радиусов, возникает сильное межатомное отталкивание. Поэтому вандерваальсовы радиусы характеризуют минимальные допустимые контакты атомов, принадлежащих разным молекулам.
Химическая связь — взаимодействие атомов, обусловливающее устойчивость молекулы или кристалла как целого. Химическая связь определяется взаимодействием между заряженными частицами. Современное описание химической связи проводится на основе квантовой механики. Основные характеристики химической связи — прочность, длина, полярность, устойчивость.
Хими́ческая фо́рмула — условное обозначение химического состава и структуры соединений с помощью символов химических элементов, числовых и вспомогательных знаков. Химические формулы являются составной частью языка химии, на их основе составляются схемы и уравнения химических реакций, а также химическая классификация и номенклатура веществ. Одним из первых начал использовать их русский химик А. А. Иовский.
Стереоизоме́ры, также пространственные изомеры — химические соединения, имеющие одинаковое строение, но отличающиеся пространственным расположением атомов. Стереоизомеры имеют одинаковую конституцию, но различные конфигурацию и/или конформацию.
SMILES — система правил (спецификация) однозначного описания состава и структуры молекулы химического вещества с использованием строки символов ASCII. Название в английском языке является омонимом к слову smiles (улы́бки), однако пишется только заглавными буквами. В русском языке однозначного аналога не имеет, рекомендуется употребление на языке оригинала. Произносится как «смайлз».
Теория химического строения — учение о строении молекулы, описывающее все те её характеристики, которые в своей совокупности определяют химическое поведение данной молекулы. Сюда относятся: природа атомов, образующих молекулу, их валентное состояние, порядок и характер химической связи между ними, пространственное их расположение, характерное распределение электронной плотности, характер электронной поляризуемости электронного облака молекулы и т. д.
Вале́нтность — способность атомов образовывать определённое количество химических связей, которые образует атом, или число атомов, которое может присоединить или заместить атом данного элемента.
Ко́мплексные соедине́ния или координацио́нные соедине́ния — это соединения, которые образуются в результате присоединения к данному иону, называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Теория комплексных соединений была предложена в 1893 г. А. Вернером.
Конформа́ция молекулы — пространственное расположение атомов в молекуле определённой конфигурации, обусловленное поворотом вокруг одной или нескольких одинарных сигма-связей. В некоторых случаях в конформационные преобразования включают и пирамидальные инверсии и другие политопные перегруппировки неорганических и элементоорганических соединений.
Макромоле́кула — молекула с высокой молекулярной массой, структура которой представляет собой многократные повторения звеньев, образованных из молекул малой молекулярной массы. Число атомов, входящих в состав макромолекул, может быть очень большим.
Структурная химия — раздел, область химии, изучающая связь различных физических и физико-химических свойств различных веществ с их химическим строением и реакционной способностью. Структурная химия рассматривает не только геометрическое строение молекул; изучению подвергается следующее — длины химических связей, валентные углы, координационные числа, конформации и конфигурации молекул; эффекты их взаимного влияния, ароматичность.
Конформация циклогексана — одна из нескольких трёхмерных форм, принимаемой молекулой циклогексана. Поскольку многие соединения имеют похожие шестиатомные циклы, изучение структуры и свойств циклогексана важны для понимания свойств широкого спектра молекул.
В химии, молекула испытывает напряжение, когда её химическая структура подвергается некоторой деформации, вызванной действием внутренних сил, которая ведёт к увеличению внутренней энергии по сравнению с эталонным соединением без деформаций. Внутренняя энергия молекулы состоит из суммы всех энергий, «запасенных» внутри неё. Отдельно взятая форма напряженной молекулы, отличающаяся от всех других называется конформером. Напряженная молекула имеет дополнительную энергию, которую не имеет ненапряженное соединение. Эту дополнительную энергию, или энергию напряжения, можно сравнить со сжатой пружиной. Точно также, как сжатая пружина должна удерживаться на месте, чтобы не дать высвободиться своей потенциальной энергии, молекула может удерживаться в энергетически невыгодной конформации за счет химических связей внутри нее. Без этих химических связей, удерживающих конформер на месте, энергия напряжения сразу бы высвободилась.
