Kimia , ilmu yang mempelajari sifat, komposisi , dan struktur zat (didefinisikan sebagai unsur dan senyawa), transformasi yang mereka jalani, dan energi yang dilepaskan atau diserap selama proses ini. Setiap zat, baik yang terjadi secara alami atau diproduksi secara buatan, terdiri dari satu atau lebih dari seratus spesies atom yang telah diidentifikasi sebagai unsur. Meskipun atom-atom ini, pada gilirannya, terdiri dari partikel yang lebih elementer, mereka adalah blok pembangun dasar zat kimia; tidak ada kuantitas oksigen , merkuri , atau emas , misalnya, yang lebih kecil dari atom zat itu. Oleh karena itu, kimia tidak berkaitan dengan domain subatomik tetapi dengan sifat-sifat atom dan hukum yang mengatur kombinasi mereka dan bagaimana pengetahuan tentang sifat-sifat ini dapat digunakan untuk mencapai tujuan tertentu.
Tantangan besar dalam kimia adalah pengembangan penjelasan yang koheren tentang perilaku kompleks bahan, mengapa mereka muncul seperti itu, apa yang memberi mereka sifat abadi, dan bagaimana interaksi di antara zat yang berbeda dapat menghasilkan pembentukan zat baru dan penghancuran yang lama. Dari upaya paling awal untuk memahami dunia material dalam istilah rasional, ahli kimia telah berjuang untuk mengembangkan teori materi yang secara memuaskan menjelaskan kekekalan dan perubahan. Perakitan teratur atom yang tidak dapat dihancurkan menjadi molekul kecil dan besar , atau jaringan luas atom yang bercampur, secara umum diterima sebagai dasar kekekalan, sementara reorganisasi atom atau molekul ke dalam pengaturan yang berbeda terletak di belakang teori perubahan. Dengan demikian, kimia melibatkan studi tentang komposisi atom dan arsitektur struktural zat, serta beragam interaksi di antara zat yang dapat menyebabkan reaksi tiba-tiba, seringkali hebat.
Kimia juga berkaitan dengan pemanfaatan zat alami dan penciptaan zat buatan. Memasak , fermentasi , pembuatan kaca , dan metalurgi adalah proses kimia yang berasal dari awal peradaban. Saat ini, vinil, Teflon, kristal cair , semikonduktor , dan superkonduktor merupakan hasil teknologi kimia. Abad ke-20 menyaksikan kemajuan dramatis dalam pemahaman kimia organisme hidup yang menakjubkan dan kompleks, dan interpretasi molekuler tentang kesehatan dan penyakit sangat menjanjikan. Kimia modern, dibantu oleh instrumen yang semakin canggih, mempelajari materi sekecil atom tunggal dan sebesar dan serumit DNA (asam deoksiribonukleat), yang mengandung jutaan atom. Zat baru bahkan dapat dirancang untuk memiliki karakteristik yang diinginkan dan kemudian disintesis. Tingkat akumulasi pengetahuan kimia sangat luar biasa. Seiring waktu, lebih dari 8.000.000 zat kimia yang berbeda, baik alami maupun buatan, telah dikarakterisasi dan diproduksi. Jumlahnya kurang dari 500.000 hingga tahun 1965.
Tantangan intelektual dalam bidang kimia berkaitan erat dengan tantangan yang berkaitan dengan industri. Pada pertengahan abad ke-19, ahli kimia JermanJustus von Liebig berkomentar bahwa kekayaan suatu bangsa dapat diukur dari jumlah Asam sulfat yang diproduksinya. Asam ini, yang esensial bagi banyak proses manufaktur, hingga kini tetap menjadi produk kimia terkemuka di negara-negara industri. Sebagaimana diakui Liebig, negara yang memproduksi asam sulfat dalam jumlah besar adalah negara dengan industri kimia dan ekonomi yang kuat secara keseluruhan. Produksi, distribusi, dan pemanfaatan beragam produk kimia merupakan hal yang umum di semua negara maju. Bahkan, dapat dikatakan bahwa "zaman besi" peradaban sedang digantikan oleh "zaman polimer", karena di beberapa negara, total volume polimer yang diproduksi saat ini melebihi besi .(BRITANNICA)
