La chimica è lo studio degli atomi, delle molecole e delle interazioni a cui sono sottoposti, chiamate reazioni chimiche. Attraverso la rottura e la formazione di legami atomici, vari composti si trasformano in nuovi composti, producendo o consumando energia nel processo. L’energia può essere rilasciata sotto forma di calore o luce, come in un incendio o in un’esplosione. Sfruttando ciò che gli scienziati sanno sulle reazioni chimiche, è possibile produrre sostanze chimiche con proprietà utili.
La parola deriva dal termine gergale per il termine più antico, “alchimista”. Si ritiene generalmente che la chimica moderna sia iniziata nel XVII secolo, soprattutto con gli esperimenti e gli scritti di Robert Boyle. Fu Boyle a formulare la legge di Boyle, che sostiene che la temperatura e il volume di un gas sono correlati.
Un’altra pietra miliare importante è stata la teoria della conservazione della massa, sviluppata da Antoine Lavoisier nel 1783. La legge sostiene che nessuna massa viene creata o distrutta in una reazione chimica: se qualcuno brucia un ceppo in un contenitore chiuso, il contenitore peserà esattamente quanto come ha fatto prima della reazione, solo che sarà cambiato in cenere. A causa dei suoi sforzi nel divulgare la chimica e renderla più accessibile alla persona comune, Lavoisier è spesso considerato il padre della chimica moderna.
Un’altra pietra miliare nello sviluppo del campo è stata la formulazione della teoria atomica da parte di John Dalton intorno al 1800. La teoria atomica sostiene che le sostanze sono fatte di piccole unità individuali chiamate atomi che si collegano tra loro attraverso legami atomici. Un’aggregazione di atomi legati è chiamata molecola. Atomi e molecole costituiscono quasi tutto ciò che le persone possono vedere e interagiscono intimamente con l’energia, spesso sotto forma di radiazione elettromagnetica. Ci si rese presto conto che la radiazione elettromagnetica può essere rilasciata quando gli elettroni in un atomo passano a uno stato energetico inferiore.
Oggi la chimica è una parte fondamentale della civiltà. Viene utilizzato per produrre praticamente di tutto, e l’elaborazione chimica è onnipresente e consuma una parte importante del budget energetico totale dell’umanità. Essere un ingegnere chimico è una delle carriere scientifiche più pagate.