Изворни код странице Хемија

[[Датотека:Chemicals in flasks.jpg|мини|десно|Хемија проучава састав, [[Хемијска структура|структуру]] и особине материје, као и промене кроз које она прође током [[хемијска реакција|хемијских реакција]].]]
[[Датотека:VysokePece1.jpg|мини|десно|Хемија проучава и интеракције супстанци са другим супстанцама и енергијом.]]
[[Датотека:Simple Periodic Table Chart-blocks.svg|мини|Стандардни облик [[периодни систем|периодног система]].]]

'''Хемија''' је природна и експериментална наука. Бави се проучавањем грађе, особина и промена супстанци као и закона по којима се те промене дешавају. Класично се издваја четири поља у хемији, мада постоји далеко већи број уско специјализованих грана хемије и то: [[општа хемија]], [[неорганска хемија]], [[органска хемија]] и [[биохемија]]. Хемија је једна од елементарних наука, поред [[математика|математике]] блиска је и: [[физика|физици]], [[биологија|биологији]], [[фармација|фармацији]], [[медицина|медицини]]. У многим пословима као и у свакодневном животу заступљена је хемија.

Хемија заузима централно место међу [[природне науке|природним наукама]]. Између осталог, бави се и [[молекул]]има, њиховом [[Хемијска структура|структуром]], особинама и трансформацијама, и принципима на којима се особине молекула заснивају. Због ове своје свеобухватности, хемија има доста заједничких тема са другим природним наукама, као што су [[физика]], [[геологија]] и [[астрономија]], с једне, и [[биологија]], [[физиологија]] и [[медицина]], с друге стране.

== Историја хемије ==
Настанак хемије се може пратити до опажања феномена [[сагоревање|горења]] који је довео до појаве [[металургија|металургије]] - вештине и науке о добијању метала из руда. Међутим, због недостатка научног објашњења, [[ватра]] је остала само мистична сила која је могла трансформисати супстанцу из једног облика у други (спаљивање дрвета, кључање воде), док истовремено производи топлоту и светлост. [[Филозофија|Филозофски]] напори да се разуме зашто различите супстанце имају различите особине (боју, густину, мирис), постоје у различитим агрегатним стањима (гасовита, течна и чврста тела) и реагују на другачије начине када су изложене неким утицајима, попут воде, ватре или промени температуре, довели су до постављања првих теорија о природи и хемији. Једна од првих теорија је била да су вода, ватра, земља и ваздух четири главна елемента.

Грчки [[атомистика|атомисти]] [[Демокрит]] и [[Леукип]] су тврдили да постоје [[атом]]и (''άτομος'') као најмање и недељиве честице.{{sfn|Логос|2017|p=219-220}} Међутим, због недостатка научних доказа, постојање атома је било лако порећи, па се теорија о четири елемента дуго задржала, јер ју је заступао [[Аристотел]] (који је додао и пети елемент [[етар (физика)|етар]], као божанску силу), а [[Црква]] је касније прихватила овакво учење.

Жеља за [[злато]]м је довела до процеса његове пурификације, иако тада основни принципи нису били познати - мислило се да је то пре трансформација, а не пурификација. Многи учени људи из тог периода су сматрали да је разумљиво веровати да постоји начин за претварање јефтинијих метала у злато. Ово је довело до појаве [[алхемија|алхемије]] и потраге за [[Камен мудрости|Каменом мудрости]], за који се сматрало да врши такву трансформацију обичним додиром.<ref>{{cite web |author= |url=http://www.chemheritage.org/explore/ancients-time.html |title=Alchemy Timeline |date= |website= |publisher= |access-date= |archive-date=30. 08. 2008 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080830024822/http://www.chemheritage.org/explore/ancients-time.html |url-status= }} - Chemical Heritage Society</ref>
[[Датотека:Alchemical Laboratory - Project Gutenberg eText 14218.jpg|мини|300п|Алхемичарска лабораторија]]
Неки сматрају средњовековне муслимане за прве хемичаре, који су увели прецизно посматрање и [[експеримент]]исање, и који су окрили бројне [[хемијска супстанца|супстанце]]. Најутицајни муслимански хемичари били су [[Гебер]], [[ел Кинди|ал-Кинди]], [[ал-Рази]] и [[Абу Рајхан ал-Бируни]]. Геберови радови су постали познати у [[Европа|Европи]] кроз [[латински језик|латинске]] преводе [[псеудо-Гебер]]а из 14. века, који је такође написао неколико својих књига под именом Гебер. Допринос индијских алхемичара и металурга је такође значајан.<ref>Will Durant (1935): Our Oriental Heritage: Simon & Schuster</ref>

Појава хемије у Европи је била првенствено због сталних појава [[куга|куге]] и болести биљака током раног средњег века. Ово је довело до потребе за лековима. Веровало се да постоји универзални лек назван [[Еликсир живота]], али као ни Камен мудрости, ни он никада није пронађен.

[[Парацелзус]] (1493—1541) је одбацио теорију о 4 елемента (вода, ватра, ваздух и земља) и, уз врло мало знање о својим хемикалијама и медицини, створио је хибрид алхемије и науке, што ће временом добити име [[јатрохемија]]. Такође, утицај филозофа као што су [[Франсис Бејкон|Френсис Бекон]] (1561—1626) и [[Рене Декарт]] (1596—1650), који су тражили више тачности у математици и другим наукама и у уклањању предрасуда из научних опсервација, довело је научне револуције, која је у хемији почела са [[Роберт Бојл|Робертом Бојлом]] (1627—1691), који је добио једначину познату као [[Бојл-Мариотов закон|Бојлов закон]] о особинама гасовитих тела.<ref>{{cite web|author= |url=http://www.bbc.co.uk/history/historic_figures/boyle_robert.shtml |title=BBC - History - Robert Boyle (1627 - 1691) |date= |website= |publisher= |access-date=29. 4. 2013}}</ref> Модерна хемија је настала када ја [[Антоан Лавоазје|Лавоазјеовим]] (1743—1794) открићем [[Zakon o održanju mase|Закона о одржању маса]] (1783), [[Жозеф Пруст|Прустовим]] открићем [[Закон сталних односа маса|Закона сталних односа маса]] (1799) и модерном [[атомистика|атомском теоријом]] [[Џон Далтон|Џона Далтона]] (око 1800). Закон о одржању маса и теорија сагоревања су реформулисали хемију. Лавоазјеови фундаментални доприноси хемији су били резултат свесних напора да резултати добијени експериментима прилагоде у једну теорију. Лавоазје је објаснио да је [[сагоревање]] у ствари реакција са [[кисеоник]]ом и тиме оповргнуо [[флогистонска теорија|флогистонску теорију]] и развио је нови систем хемијске номенклатуре. Такође је превео архаични и технички језик хемије у нешто што су могле да разумеју необразоване масе, што је повећало интересовање јавности за хемијом. Због свих тих доприноса, Антоан Лавоазје се сматра оцем модерне хемије. Касније откриће [[Фридрих Велер|Фридриха Велера]] да се многе супстанце које се налазе у природи могу добити у лабораторији је помогло даљем развоју хемије.

Откриће [[хемијски елемент|хемијских елемената]] је имало дугу историју још од времена алхемије, а кулминирало се стварањем [[периодни систем елемената|периодног система елемената]] који је начинио [[Дмитриј Мендељејев]] и каснијим открићем неких [[синтетички елементи|синтетичких елемената]].

Открића у хемији су изванредно допринела развоју модерне цивилизације. Један од најважнијих проналазака 20. века је вештачка фиксација [[азот]]а (синтеза [[амонијак]]а: [[Нобелова награда за хемију]] [[1918]], [[Фриц Хабер]] и [[1931]], [[Карл Бош]]) из које је израсла модерна индустрија вештачких ђубрива. Процењује се да исхрана 40% светске популације зависи од [[Вештачко ђубриво|вештачких ђубрива]] на бази синтезе амонијака. (''-{Nature 427, 498-499 (05 Feb 2004)}-'') Друга важна открића везана су за молекулске основе живота где је хемија успела да продре дубоко у молекулске механизме [[биохемија|биохемијских]] процеса и трансфера [[генетика|генетичких]] информација у [[живот|живим]] системима.

== Подела ==
=== Аналитичка хемија ===
{{посебан чланак|Аналитичка хемија}}
[[Датотека:Lab bench.jpg|мини|Лабораторија за хемију на Институту за биохемију Универзитета у Келну.]]
[[Аналитичка хемија]] је [[наука]] која се бави проучавањем хемијских и физичких процеса на основу којих се може одредити квалитативни и квантитативни састав испитиване [[хемијска супстанца|супстанце]]. Због тога се ова наука дели на две области: квалитативну и квантитативну [[анализа|анализу]]. Квалитативна анализа по правилу претходи квантитативној и њоме се утврђује из којих се [[хемијски елемент|елемената]], [[јон]]а, [[атом]]ских ([[funkcionalna grupa|функционалних]]) група и [[молекул]]а састоји испитивана супстанца. Квантитативна анализа се заснива на утврђивању или количина испитиваних супстанци или односа у коме се дате супстанце налазе. [[метода|Методе]] којима се при томе аналитичка хемија користи се могу поделити на хемијске, физичке и физичко-хемијске.

=== Неорганска хемија ===
{{посебан чланак|Неорганска хемија}}
Хемија је заправо наука која проучава састав и особине супстанци, као и појаве које се дешавају када супстанце реагују једна са другом. Неорганска хемија представља велики део хемије јер она проучава хемијска својства и [[хемијска реакција|реакције]] свих хемијских елемената и њихових [[хемијско једињење|једињења]] као и хемијске процесе који се збивају међу њима. Изузетак чине једињења (четворовалентног) [[угљеник]]а које изучава органска хемија.

=== Органска хемија ===
{{посебан чланак|Органска хемија}}
Органска хемија је, најопштије постављено, хемијска дисциплина која се бави проучавањем [[угљеник]]а и његових једињења.<ref>''K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore: Органска хемија — структура и функција'', 4. издање, Дата Статус, Београд, 2004.</ref> Нешто конкретније, то је [[наука]] која проучава својства, структуру и реактивност [[органско једињење|органских једињења]], као и начине на који се та сазнања могу применити у [[синтеза|синтези]] жељених једињења. И поред сугестивног назива, спектар структура којима се бави органска хемија нипошто није ограничен на супстанце пореклом из живог света; напротив, органска синтеза бави се добијањем нових органских једињења из најразличитијих прекурзора. Ипак, за сва једињења којима се бави органска хемија заједничко је да садрже [[валенца|четворовалентни]] угљеник.

Почетком [[19. век]]а из [[биљке|биљака]] су изоловане органске супстанце које су по својим особинама биле потпуно другачије од свих до тада познатих једињења. Доктрина [[витализам|витализма]], коју је заступао велики број хемичара тадашњице, тврдила је да је особеност свих таквих једињења присуство „животне силе“ ({{јез-лат|vis vitalis}}), без чијег учешћа је уједно и немогуће синтетисати органску материју. Овакав ригидан став по којем синтеза органских структура (које су тада сматране посебно сложенима) може да се одигра само у живим организмима, а никако у реакционој смеши, ефективно је закочио даљи развој органске хемије. [[1828]]. године, међутим, [[немачка|немачки]] хемичар [[Фридрих Велер]] је сасвим случајно, у покушају да добије [[амонијум-цијанат]] из [[цијанатна киселина|цијанатне киселине]] и [[амонијак]]а, добио супстанцу коју је успешно идентификовао као [[уреја|уреју]]. Уреја је данас позната као значајан финални продукт [[метаболизам|метаболизма]] сисара, али је и у Велерово време била класификована као органско једињење, јер је раније била изолована из [[мокраћа|урина]]. [[Велерова синтеза|Велеровом синтезом]] срушен је постулат да је немогуће добити органско једињење из неорганских прекурзора. Ово откриће представљало је прекретницу у развитку органске хемије које је довело до њене велике експанзије.

Током протекла два века научна основа органске хемије знатно је проширена, захваљујући и развоју других хемијских дисциплина. Има велике импликације у бројним другим пољима науке и привреде — [[петрохемија|петрохемији]], [[фармација|фармацији]], индустрији [[пластика|пластичних маса]], [[прехрамбена индустрија|прехрамбеној индустрији]], индустрији [[боја (хемија)|боја]] и [[лак]]ова...

Главни акценат у органској хемији данас је на [[органска синтеза|органској]] и [[хирална синтеза|хиралној синтези]], затим [[зелена хемија|зеленој хемији]], [[микроталасна хемија|микроталасној хемији]] и хемији [[фулерен]]а.

=== Физичка хемија ===
{{main|Физичка хемија}}
Физичка хемија је настала комбиновањем знања из [[физика|физике]], хемије, [[термодинамика|термодинамике]] и [[квантна механика|квантне механике]] да би се опажене макроскопске појаве описале на атомском и молекулском нивоу, дакле, физичка хемија се бави везом између микроскопских и макроскопских особина материје. На пример, величина [[молекул]]а у течности може да се одреди на основу мерења њеног индекса преламања и [[густина|густине]], или на основу топлотног капацитета и површинског напона.

=== Биохемија ===
{{main|Биохемија}}
[[Датотека:DNA orbit animated.gif|мини|200п|десно|Анимација структуре једног дела ДНК]]
Биохемија је мост између [[биологија|биологије]] и хемије који проучава како комплексне [[хемијска реакција|хемијске реакције]] стварају живот. Биохемија је хибридни део хемије који конкретно проучава хемијске процесе у живим организмима. Овај чланак дискутује само копнену биохемију, која почива на [[угљеник]]у и [[вода|води]]. Како сви облици живота које данас имамо на планети имају заједничко порекло, према томе имају и сличне биохемије, као што су [[генетички код]] и [[стереохемија]] многих биомолекула. Непознато је да ли су наизменичне биохемије уопште и могуће.

Биохемија проучава структуру и функцију целуларних компоненти, као што су [[протеин]]и, [[угљени хидрат]]и, [[липид]]и, [[нуклинска киселина|нуклеинске киселине]] и остали [[биомолекули]]. Иако постоји огроман број различитих биомолекула, они се често састоје од истих јединица које се понављају [[мономери|мономера]], али који се понављају у различитим секвенцама. Недавно, биохемија је почела да се фокусира на проучавање реакција у којима су [[катализа]]тори [[ензим]]и, и на проучавање особина протеина.

Биохемија [[метаболизам|метаболизма]] ћелије и биохемија [[ендокрини систем|ендокриног система]] су два домена која су интензивно студирана. Друге области које спадају под појам биохемије су генетички код ([[ДНК]], [[Рибонуклеинска киселина|РНК]]), [[синтеза протеина]], [[транспорт кроз ћелијску мембрану]] и [[Prenos signala (biologija)|трансдукција сигнала]].

=== Теоријска хемија ===
{{main|Теоријска хемија}}
Теоријска хемија је подобласт хемије која користи знања из физике да се објасне или предвиде хемијски феномени. У претходним годинама чинила ју је само [[квантна хемија]], тј. примена квантне механике да би се решили проблеми у хемији. Груба потподела теоријске хемије су електронске структуре, динамика и статистичка механика. У процесу решавања проблема, све три подгране могу бити укључене у различитом степену. Од краја [[Други светски рат|Другог светског рата]], развој [[рачунар]]а је омогућио систематски развој [[рачунска хемија|рачунске хемије]], вештине развијања и примене рачунарских програма за решавање хемијских проблема. Теоријска хемија се у великој мери преклапа са (теоријском или експерименталном) [[физика кондензоване материје|физиком кондензоване материје]] и [[молекуларна физика|молекуларном физиком]].

== Основни појмови ==
=== Атом ===
{{main|Атом}}
[[Датотека:Atom.png|мини|Најпростији модел атома хелијума, са атомским језгром које се састоји од два протона и два неутрона око кога круже два електрона.]]
Атом ([[Грчки језик|грчки]] άτομον (атомон) - недељив) је најмањи делић [[хемијска супстанца|супстанце]], тј. [[хемијски елемент|хемијског елемента]] који испољава све особине тог хемијског елемента. Атом се састоји из језгра и електронског омотача.

<u>Језгро чине</u>:
* [[Протон]]и, са позитивним наелектрисањем и јединичном масом и
* [[Неутрон]]и, који имају јединичну масу али нису наелектрисани.

<u>Омотач чине</u>:
* [[Електрон]]и, који имају негативно наелектрисање и занемарљиво малу масу.

Хемијске особине атома одређује број протона у њему ([[редни број]]) и тај број је јединствен за сваки елемент, а масу број протона и број неутрона. Атом као целина је неутралан јер садржи исти број електрона и протона. Атом постаје наелектрисан тако што прими или отпусти један или више електрона и постаје [[јон]].

Хемијске особине атома не зависе од броја неутрона, па постоје атоми истог елемента са различитим бројем неутрона - [[изотоп]]и.

=== Молекул ===
{{main|Молекул}}
[[Датотека:H2o hq2 alpha.png|200п|мини|Молекулска структура воде.]]
Молекул је најмања јединица [[хемијско једињење|хемијског једињења]] која задржава хемијски састав и својства. Молекул се састоји из више [[атом]]а, истог [[хемијски елемент|хемијског елемента]] као код [[кисеоник]]а, (O<sub>2</sub>), или из различитих елемената као код [[вода|воде]] (H<sub>2</sub>O).

Молекули су сувише мали да би се видели голим оком. Димензија су од 0,1 до 100 нанометара (0,0000000001 до 0,0000001 метара) мада има и изузетака. Рецимо [[макромолекул]] [[ДНК]] кад би се извадио из једра ћелије и размотао достигао би дужину једног до два метра.<ref>{{cite web|author= |url=http://hypertextbook.com/facts/1998/StevenChen.shtml |title=Length of a Human DNA Molecule |date= |website= |publisher= |access-date=29. 4. 2013}}</ref>Међутим и тада би био невидљив јер би његово 'влакно' било пречника свега 0,000000005 -{m}-. Зато се за одређивање величине и облика молекула користе посебне методе [[физичка хемија|физичке хемије]] а нарочито [[аналитичка хемија|инструменталне методе]].

Однос елемената који граде једињење, изражава се емпиријском формулом. На пример, воду граде [[водоник]] и кисеоник у односу 2:1, H<sub>2</sub>O, а етил [[алкохол]], ([[етанол]]) [[угљеник]], водоник и кисеоник у односу 2:6:1, C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>O. Овај однос не мора увек да одређује јединствени молекул - [[диметил етар]] има исти однос као етанол, на пример. Молекули који се састоје од истих атома, али у различитом распореду се зову [[Изомер (хемијски)|изомери]].

[[Хемијска формула|Хемијска]] или молекулска формула одређује тачније редослед атома који граде молекул, па је формула етанола CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH а диметилетра CH<sub>3</sub>OCH<sub>3</sub>. За представљање сложенијих молекула где атоми могу бити различито распоређени у простору користе се структурне формуле.
[[Молекулска маса]] је збир маса атома који чине молекул, и попут атомске, изражава се у атомским јединицама масе (атомска јединица масе = 1/12 масе [[изотоп]]а <sup>12</sup>C).
Дуго се мислило да су дужине хемијски веза и њихови углови у молекулу константни. Међутим, модерним структурним методама нађено је да се геометрија хемијске везе незнатно мења, нарочито код сложенијих молекула.

=== Мол ===
{{main|Мол (јединица)}}
Мол (симбол: -{mol}-) је једна од седам [[Основне јединице СИ система|СИ основних јединица]] која мери [[количина супстанце|количину супстанце]] [[систем]]а. Један мол је количина [[хемијска супстанца|супстанце]] која садржи толико [[елементарна честица|честица]] колико има [[атом]]а у тачно 0,012 [[килограм]]а [[угљеник]]а [[изотоп]]а -{C}-12. Ова количина је позната као [[Авогадров број]] и приближно износи 6,0221415 × 10&sup2;&sup3;.

Због везе [[јединица атомске масе|јединице атомске масе]] са [[Авогадров број|Авогадровим бројем]], практични начин исказивања овога за атоме или молекуле је: ''Количина супстанце која садржи исти број [[килограм|грама]] као и број [[релативна атомска маса|атомске масе]] супстанце.'' Пошто [[гвожђе]], на пример, има атомску масу од 55,845, у једном молу гвожђа има 55,845 грама (0,055845 килограма).

Када се мол користи да би се одредила количина супстанце, потребно је навести и о којој врсти честица се ради, јер то могу бити атоми, [[молекул]]и, [[јон]]и... На пример, 18 грама воде садржи 1 мол молекула, 2 мола атома [[водоник]]а, 1 мол атома [[кисеоник]]а или укупно 3 мола атома.

=== Елемент ===
{{main|Хемијски елемент}}

Хемијски елемент се карактерише одређеним бројем протона у [[атомско језгро|језгру]] његових атома. Овај број се назива [[атомски број]] елемента. На пример, сви атоми са 6 протона у свом језгру су атоми хемијског елемента [[угљеник]]а, а сви атоми са 92 протона су атоми [[уранијум]]а. [[Изотоп]]и неког хемијског елемента могу имати различити број неутрона у свом језгру, док им је број протона исти. На пример, обичан [[водоник]] има само један протон у језгру, а његови изотопи [[деутеријум]] и [[трицијум]] имају по један протон и по један, односно два неутрона у свом језгру.

Најпогоднији начин за приказ хемијских елемената је [[периодни систем елемената]], у ком су елементи груписани по својим атомским бројевима. Захваљујући њеном уређењу, групе (вертикалне колоне) и периоде (хоризонтални редови) елемената у табели деле заједничке хемијске особине, или прате одређен тренд у карактеристикама као што су [[атомски радијус]], [[електронегативност]], итд.

=== Једињење ===
{{main|Хемијско једињење}}
Хемијско једињење је чиста супстанца која се састоји из два или више елемената. [[Атом]]и који сачињавају једињење су међусобно везани [[хемијска веза|хемијским везама]] и чине [[молекул]] (или [[кристална решетка|кристалну решетку]]). Састав хемијских једињења је сталан без обзира на начин њиховог постанка (то значи да је однос атома који су повезани хемијским везама увек исти). Традиционално се хемијска једињења деле на [[органска једињења|органска]] и [[неорганска једињења|неорганска]]. Осим ових, постоје и разне потподеле (на [[киселина|киселине]], [[База (хемија)|базе]], [[со]]ли, [[оксид]]е итд.)

=== Смеша ===
{{main|Смеша}}
[[Датотека:LemonadeJuly2006.JPG|мини|десно|[[Лимунада]] је смеша.]]
Смеше су [[скуп]]ови две или више различитих [[хемијска супстанца|супстанци]], за разлику од [[чиста супстанца|чистих]] (простих) супстанци које сачињава само један [[хемијски елемент|елемент]] или једно [[хемијско једињење|једињење]]. [[особина|Особине]] смеша су адитивне, односно, она задржава особине свих супстанци које је чине. Тако ће смеша [[гвожђе|гвожђа]] и [[сумпор]]а имати особине и једног и другог елемента (гвожђе ће и даље имати [[магнет]]на својства, а сумпор [[жута боја|жуту боју]]). Смеше можемо поделити на хомогене и хетерогене. Оне су обично [[хетерогена супстанца|хетерогене]], што значи да се јасно могу уочити разлике између супстанци које их чине. Међутим, дешава се да су састојци неке смеше довољно мали да се не могу видети голим оком, па такве смеше изгледају хомогено. Такав је случај са [[крв]]љу. Под [[микроскоп]]ом се види да крв сачињава безбојна [[течност]] са суспендованим [[елементарна честица|честицама]]. [[Хомогена супстанца|Хомогена]] је она супстанца код које један део има потпуно исти састав и особине као сваки други део. Примери за праве хомогене смеше (јер се хетерогеност не може доказати) су неки водени [[раствор]]и (шећера, [[со]]ли итд.). Ослобађање [[топлота|топлоте]], [[топлотно зрачење|зрачења]] [[светлост]]и или стварање [[електрична струја|струје]] су [[појава|појаве]] које обично прате неку [[хемијска реакција|хемијску реакцију]]. Уколико не дође до ових појава приликом мешања супстанци, претпоставља се да се није десила [[хемијска реакција]], већ да се направила смеша. Састојци у смеши се раздвајају коришћењем [[физичка промена|физичких промена]] супстанци. При томе се могу користити различита [[физичка својства]], као што су [[магнетизам]], [[специфична тежина]], (не)[[растворљивост]] у одговарајућим [[растварачи]]ма, [[тачка мржњења]], као и [[метода|методе]]: [[дестилација]], [[ликвација]], [[дифузија]], [[елутрација]], [[флотација]].

=== Супстанца ===
{{main|Супстанца}}
Супстанца је облик постојања [[материја|материје]] који је доступан људским [[чулни орган|чулима]]. Карактерише је [[маса мировања]]. Састоји се од веома ситних [[елементарна честица|честица]] - [[атом]]а. Данас је познато више од 40 милиона различитих супстанци, од којих су неке супстанце пронађене у [[природа|природи]], док се друге производе вештачким путем.<ref>{{cite web|author= |url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?term=all%5Bfilt%5D&cmd=search&db=pcsubstance |title=-{PubChem}- |date= |website= |publisher= |access-date=29. 4. 2013}}</ref>Без обзира на који од та два начина пронађене, велики број њих, око 100 хиљада има практичну примену.<ref>{{cite journal |url= |title=A Swedish overview of selecting hazardous substances as pollution indicators in wastewater| |doi=10.1108/14777830410523116 |date= 2004|last1=Palmquist|first1=Helena|last2=Hanæus|first2=Jörgen|journal=Management of Environmental Quality: An International Journal|volume=15|issue=2|pages=186–203|bibcode=2004MEnvQ..15..186P}}</ref>

Свака супстанца има карактеристична својства по којима се мање-више разликује од других супстанци, на пример: [[боја|боју]], [[мирис]], [[густина|густину]], [[тачка топљења|температуру топљења]], [[тачка кључања|температуру кључања]]. Наведена и слична својства супстанци, која се одређују помоћу наших чула или инструмената, називају се [[физичка својства]]. [[Хемијска својства]] супстанци испољавају се при њиховим [[Reakcija|реакцијама]] са другим супстанцама.

=== Хемијске везе ===
{{main|Хемијске везе}}
Хемијска веза је привлачна сила између два [[атом]]а настала интеракцијом њихових периферних ([[валентни електрон|валентних]]) [[електрон]]а. [[Сила]] је много јача од [[енергија|енергије]] топлотног [[кретање|кретања]] тако да су атоми трајно везани образујући стабилну групу - [[молекул]]. Електрони су истог наелектрисања па би требало да се одбијају, међутим, у електронским орбиталама спаривање њихових [[спин]]ова стабилизује електронске парове и укупан ефекат је образовање стабилне везе. Два основна типа хемијске везе су јонска и ковалентна, али се у природи срећу и 'мешане' везе, односно оне које имају делимично јонски и делимично ковалентни карактер. У прилог томе иде и то што ковалентна веза може бити [[поларна веза|поларна]] и [[неполарна веза|неполарна]]. Посебан тип везе је [[метална веза]] која се ствара између атома [[метал]]а.

=== Јони ===
{{main|Јон}}
[[Датотека:Selpologne.jpg|Кристал кухињске соли|мини]]
Јон је [[наелектрисање|наелектрисана]] честица (атом или молекул) која примила или изгубила један или више електрона. Позитивно наелектрисани [[јон|катјони]] (на пример [[натријум]]ов катјон -{Na<sup>+</sup>}-) и негативно наелектрисани [[јон|анјони]] (на пример [[хлор]]ов анјон -{Cl<sup>−</sup>}-) могу да образују [[кристална решетка|кристалну решетку]] неутралне [[со]]ли (на пример [[кухињска со|натријум хлорид]] или кухињска со -{NaCl}-). Примери вишеатомских јона који се не распадају током киселинско-базних реакција су [[хидроксид]]и (-{OH<sup>−</sup>}-) и [[fosfat|фосфати]] (-{PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>}-).

Јонизовани гасови се често називају [[плазма (физика)|плазма]].

=== Хемијска реакција ===
{{main|Хемијске реакције}}
[[Датотека:Campfire 4213.jpg|[[пламен|Горење]] је једна од најпознатијих хемијских реакција|мини]]
Хемијске реакције представљају трајне промене у структури полазних [[хемијска супстанца|супстанци]] (реактаната или реагујућих супстанци) и настајање нових супстанци (производа) које се по саставу и својствима разликују од полазних супстанци.

Хемијске реакције се грубо могу поделити на:
# [[Оксидо-редукција|Оксидо-редукционе реакције]];
# [[Комплексне реакције]];
# Хемијске реакције при којима долази до [[дисоцијација|дисоцијације]] и [[асоцијација (хемија)|асоцијације]] молекула, атома и јона.

Хемијске реакције одигравају се са променом супстанци и са одређеним топлотним ефектом, при чему се ослобађа [[енергија]] или троши (везује или отпушта). Уколико се приликом реакције троши или ослобађа топлота онда се говори о [[Термохемијске реакције|термохемијским реакцијама]]. Количина [[Топлота|топлоте]] која се у току хемијске реакције ослобађа или везује назива се [[топлота реакције]].

Хемијске реакције које се одигравају ослобађањем топлоте називају се [[егзотермне реакције]]. Хемијске реакције које се одигравају са везивањем топлоте називају се [[ендотермне реакције]]. Ако је хемијска реакција у једном смеру ендотермна у другом је егзотермна и обрнуто.

=== Енергија ===
{{main|Енергија}}
Неку [[хемијска реакција|хемијску реакцију]] увек прати [[ендотермна реакција|повећање]] или [[егзотермна реакција|губитак]] енергије супстанци које учествују у реакцији. Део енергије се размењује између околине и реактаната у облику [[топлота|топлоте]] или [[светлост]]и, тако да продукти реакције могу имати више или мање енергије од реактаната. За реакцију се каже да је егзотермна ако је укупна количина енергије производа реакције нижа од почетне енергије реактаната, док је код ендотермних реакција ситуација обрнута.

Хемијске реакције нису могуће све док енергија реактаната не пређе енергетску баријеру која се назива [[енергија активације]]. Брзина хемијске реакције (на некој температури -{T}-) је повезана са енергијом активације -{E}- преко Болцмановог фактора <math>e^{-E/kT} </math> - што је вероватноћа да молекул има енергију већу или једнаку -{E}- на датој температури -{T}-. Ова експоненцијална зависност брзине реакције од температуре назива се [[Аренијусова једначина]]. Енергија активације потребна за извођење хемијске реакције може бити у облику топлоте, светлости, електрицитета или механичке силе у облику ултразвука.<ref>Reilly, Michael. (2007).
* [http://www.newscientisttech.com/article/dn11427 Mechanical force induces chemical reaction], NewScientist.com news service, Reilly</ref>

Са овим је повезан концепт [[термодинамичка слободна енергија|слободне енергије]], која укључује и појам [[ентропија|ентропије]], а које је врло корисно средство за предвиђање изводљивости реакције и одређивања стања равнотеже хемијске реакције. Реакција је изводљива само ако је укупна промена [[Гибсова слободна енергија|Гибсове слободне енталпије]] негативна <math> \Delta G \le 0 \,</math>; ако је једнака нули за хемијску реакцију се каже да је у [[хемијска равнотежа|равнотежи]].

Постоје само ограничена могућа стања енергије електрона, атома и молекула. Она су одређена правилима [[квантна механика|квантне механике]], која захтева [[квантовање]] енергије. За атоме/молекуле на вишем енергетском стању се каже да су побуђени. Ти атоми/молекули у побуђеном стању су често реактивнији, што је предуслов за хемијске реакције.

[[Агрегатна стања|Агрегатно стање]] неке супстанце је увек одређено њеном енергијом и енергијом њене околине. Када су [[међумолекулске силе]] у супстанци такве да енергија окружења није довољна да их надјача, супстанца се налази у уређенијим стањима као што су течности и чврста тела, као што је случај са водом (H<sub>2</sub>O), која је течност на собној температури, јер су њени молекули повезани [[водонична веза|водоничним везама]].<ref>[http://www.chem4kids.com/files/matter_changes.html Changing States of Matter] {{Wayback|url=http://www.chem4kids.com/files/matter_changes.html |date=20070428171905 }} - Chemforkids.com</ref> Са друге стране [[водоник-сулфид|водоник сулфид]] (H<sub>2</sub>S) је гас на собној температури и нормалном притиску, јер су његови молекули повезани слабијом дипол-дипол интеракцијом.

Прелазак енергије са једне супстанце на другу зависи од величине енергетског [[квант]]а који емитују супстанце. Ипак, топлотна енергија се лако преноси са скоро сваке супстанце на другу јер су вибрациони и ротациони енергетски нивои супстанце смештени врло близу. Пошто електронски енергетски нивои нису близу један другог, [[ултраљубичасто зрачење|ултраљубичасто електромагнетно зрачење]] се не преноси истом лакоћом, а слично је и са електричном енергијом.

Постојање карактеристичних линија енергетских прелаза различитих супстанци је корисно за њихову идентификацију анализом [[спектралне линије|спектралних линија]] различитих врста спектара, која се често користи у хемијској [[спектроскопија|спектроскопији]], као на пример у [[инфрацрвена спектроскопија|инфрацрвеној]] или [[микроталасна спектроскопија|микроталасној спектроскопији]], [[нуклеарна магнетна резонанција|нуклеарној магнетној резонанцији]], [[резонанција електронског спина|резонанцији електронског спина]], итд. Ово се користи за идентификацију састава удаљених објеката, као што су звезде или удаљене галаксије, анализом њеног спектра.

[[Датотека:Emission spectrum-Fe.png|без|оквир|Емисиони спектар [[гвожђе|гвожђа]]]]

Термин хемијска енергија се често користи да се наговести потенцијал супстанце да изврши трансформацију путем хемијске реакције односно способност да преобрази друге супстанце.

== Види још ==
{{Други пројекти
| commons     = Chemistry
| wikispecies = 
| wiktionary  = 
| wikiversity = 
| wikibooks   = 
| wikisource  = 
| wikiquote   =Хемија 
| wikinews    = Хемија
}}
* [[Нобелова награда за хемију]]
* [[Списак српских хемичара|Српски хемичари]]
* [[Периодни систем елемената]]
* [[Стехиометрија|Балансирање хемијских једначина]]
* [[Алхемија]]

== Референце ==
{{reflist}}

== Литература ==
* Паркес. Г. Д. & Фил, Д. 1973. Мелорова модерна неорганска хемија. [[Научна књига]]. Београд.
* Рондовић, Д. 1991. Квалитативна хемијска анализа. Научна књига: Београд.
* -{Morris Hein, Susan Arena: Foundations of College Chemistry, 10th ed, Brooks/Cole Publishing Company, 2000.}-
* {{Cite book|last =Логос|first =Александар А.|title =Путовање мисли : увод у потрагу за истином| location=Београд|year=2017| url =https://www.academia.edu/44763929}}

{{Хемија}}
{{Природне науке}}
{{нормативна контрола}}
{{Портал бар|Хемија}}

{{добар}}

[[Категорија:Хемија| ]]