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.
Органи́ческая хи́мия — раздел химии, изучающий структуру, свойства и методы синтеза соединений углерода с другими химическими элементами, относящихся к органическим соединениям. Первоначальное значение термина органическая химия подразумевало изучение только соединений углерода растительного и животного происхождения. По этой причине ряд углеродсодержащих соединений традиционно не относят к органическим, а рассматривают как неорганические соединения. Условно можно считать, что структурным прототипом органических соединений являются углеводороды.
Углеро́д — химический элемент четырнадцатой группы второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 6.
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.
Алке́ны — ациклические непредельные углеводороды, содержащие одну двойную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n.
Органи́ческие соедине́ния, органические вещества́ — класс химических веществ, объединяющий почти все химические соединения, в состав которых входят атомы углерода, связанные с атомами других химических элементов. Изучаются в органической химии, и на начальном этапе её развития к органическим относили только соединения углерода растительного и животного происхождения. В силу этих исторических причин ряд углеродсодержащих соединений традиционно не относят к органическим, а рассматривают как неорганические соединения — например, монооксид углерода, диоксид углерода, циановодород, сероуглерод, карбонилы металлов, карбонаты, цианиды, роданиды. Условно можно считать, что структурным прототипом органических соединений являются углеводороды. Органические соединения, наряду с углеродом (C), чаще всего содержат водород (H), кислород (O), азот (N), значительно реже — серу (S), фосфор (P), галогены, бор (B) и некоторые металлы.
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.
Хими́ческое соедине́ние — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или более элементов. Некоторые простые вещества также могут рассматриваться как химические соединения, если их молекулы состоят из атомов, соединённых ковалентной связью . Инертные (благородные) газы и атомарный водород нельзя считать химическими соединениями.
Номенклату́ра ИЮПА́К — система наименований химических соединений и описания науки химии в целом. Она развивается и поддерживается в актуальном состоянии Международным союзом теоретической и прикладной химии — ИЮПАК (IUPAC).
Неоргани́ческие вещества́ (неоргани́ческие соедине́ния) — простые вещества и химические соединения, не являющиеся органическими, то есть, не содержащие в своей основе углерод, а также некоторые углеродсодержащие соединения (карбиды, цианиды, карбонаты, оксиды углерода, CO и СO2 и некоторые другие вещества, которые традиционно относят к неорганическим). Неорганические вещества не имеют характерного для органических веществ углеродного скелета.
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.
В химии насыщение имеет пять различных значений:
- В физической химии, насыщение — это точка, в которой раствор вещества далее не может растворять это вещество, и дополнительное количество вещества будет выпадать нерастворённым осадком. Это точка максимальной концентрации, зависящая от температуры жидкости и химической природы участвующих в этом веществ. Насыщение в химии может использоваться в процессе рекристаллизации для химического очищения: вещество растворяется в горячем растворе до точки насыщения, затем при охлаждении раствора и уменьшении степени растворимости, лишний раствор выпадает в осадок. Примеси, присутствующие при более низкой концентрации, не насыщают собой раствор и остаются растворёнными в жидкости. Если условия изменяются, и видно, что концентрация действительно выше, чем точка насыщения, то раствор становится перенасыщенным.
- В физической химии, в применении к поверхностным процессам, насыщение означает степень полного покрытия какого-либо участка поверхности. Например, ёмкость катионного обмена, указывает на долю катионов, которые могут участвовать в процессе обмена, — они являются основными катионами. Обычно, в науках о Земле, насыщенность азотом означает, что экосистема, подобная почве, больше не может сохранять азот.
- В органической химии, насыщенное соединение не имеет двойных или тройных связей. В насыщенных линейных углеводородах каждый атом углерода присоединён к двум атомам водорода, за исключением находящихся в концах цепочек, которые соединяются с тремя атомами водорода. В случае насыщенного метана четыре атома водорода связаны с единственным центральным атомом углерода. Среди простых углеводородов насыщенными являются алканы, а ненасыщенными — алкены. Степень ненасыщенности определяется количеством водорода, который может быть присоединён к соединению. Термин обычно применяется к жирным кислотам, составляющим липиды, где жир описан как насыщенный или ненасыщенный, в зависимости от того, есть ли в жирных кислотах, составляющих липиды, двойные углерод-углеродные связи. Термин ненасыщенный используется, когда любая углеродная структура имеет двойные или утрачивает тройные связи. Многие растительные масла содержат жирные кислоты с одной (мононенасыщенные) или более (полиненасыщенные) двойными связями в них.
- В химии металлорганических соединений, ненасыщенный комплекс имеет меньше 18 валентных электронов и, таким образом, способен к дополнительному окислению или к «координационной» донорно-акцепторной связи с дополнительным лигандом. Ненасыщенность характерна для многих катализаторов, потому что это является обычным требованием для начала реакции.
- В биохимии, термин насыщение указывает на долю белка, занимающего прилегающие области в любое заданное время.
Карбкатион (карбокатион) — частица, в которой на атоме углерода сосредоточен положительный заряд, атом углерода имеет вакантную p-орбиталь.
Карбкатион — сильная кислота Льюиса, обладает электрофильной активностью.
При присоединении лишнего электрона к атому углерода образуется отрицательно заряженный атом - карбанион.
Металлоорганическая химия — раздел химии, возникший на стыке органической химии и неорганической химии. Предметом изучения металлоорганической химии являются органические производные металлов, содержащие связь углерод-металл. Металлоорганическая химия фактически началась с работ Э. Франкленда по цинкорганическим соединениям и В. Гриньяра по магнийорганическим соединениям. Этот раздел химии так же называют элементоорганической химией, так как в нём изучаются не только металлоорганические соединения, но и органические производные таких элементов, как бор, кремний, фосфор, мышьяк, а также соединения, содержащие связь углерод-элемент.
Атомно-молекулярное учение — совокупность теоретических представлений естествознания о дискретном строении веществ.
Теория валентных связей — приближённый квантовохимический расчётный метод, основанный на представлении о том, что каждая пара атомов в молекуле удерживается вместе при помощи одной или нескольких общих электронных пар.