Ein Stoff erfährt eine chemische Veränderung, wenn seine molekulare Struktur verändert wird, indem entweder dem Stoff Energie zugeführt oder zwei Stoffe miteinander vermischt werden. In beiden Fällen werden die chemischen Bindungen innerhalb der Atomstruktur aufgebrochen und verbinden sich wieder, um eine andere Substanz zu bilden. Der neue Stoff hat in der Regel andere physikalische und chemische Eigenschaften als das Original.
Es gibt zwei Arten von Veränderungen in der Chemie. Eine physikalische Veränderung liegt vor, wenn sich die Form des Stoffes ändert, wie z. B. die normale Phasenänderung in Wasser aufgrund der Temperatur. Wenn die Temperatur vom Gefrierpunkt des Wassers ansteigt, ändert es sich von der festen Form von Wasser, Eis; in flüssiger Form Wasser; in die gasförmige Form, Dampf.
Eine chemische Veränderung tritt auf, wenn ein Stoff auf atomarer Ebene in einen anderen Stoff umgewandelt wird, und chemische Reaktionen können in vier Gruppen eingeteilt werden. Eine Synthesereaktion tritt auf, wenn zwei oder mehr einfache Materialien zu einem dritten, komplizierteren Material kombiniert werden. Eine Zersetzungsreaktion ist das Zerlegen eines komplexeren Stoffes in seine einfachen Teile. Bei Einzelersatzreaktionen hat ein Element ein anderes Element in einem komplexeren Material ersetzt, um eine neue Substanz zu schaffen. Doppelersetzungsreaktionen ähneln Einzelersetzungsreaktionen, nur dass zwei Elemente in einem Material zwei Elemente in einer anderen Verbindung ersetzen, um das endgültige Material herzustellen.
Die Gesetze der Massen- und Energieerhaltung besagen, dass weder Masse noch Energie erzeugt oder zerstört, sondern nur in einen anderen Zustand überführt wird. Daher werden chemische Veränderungen auch danach klassifiziert, was mit der Energie als Ergebnis der Reaktion passiert. Endotherme Reaktionen absorbieren Energie, normalerweise Wärme oder elektrische Energie. Exotherme Reaktionen erzeugen Energie, wodurch sich die Substanz aufgrund der Energie, die aus den chemischen Bindungen der Substanzen stammt, heiß anfühlt.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, um festzustellen, ob eine chemische Veränderung stattgefunden hat. Eine Veränderung der Farbe eines Stoffes kann bedeuten, dass eine chemische Veränderung stattgefunden hat. Die wechselnden Farben der Blätter im Herbst, das Rotbraun des Rosts und die Bräunung des Apfelfleisches sind Beispiele für chemische Veränderungen, die sich durch Farbänderungen in einer Substanz zeigen.
Auch eine Geruchsveränderung eines Stoffes kann ein Zeichen dafür sein, dass eine chemische Veränderung stattgefunden hat. Der schwefelhaltige Geruch von faulen Eiern und der Geruch von verdorbener Milch sind Anzeichen dafür, dass Eier und Milch chemische Reaktionen durchlaufen haben. Während der Geruch vielleicht auffälliger ist, kann es auch andere, sichtbare Anzeichen für eine solche Veränderung geben.
Im Gegensatz zu physikalischen Veränderungen sind chemische Veränderungen irreversibel. Eine Aluminiumdose mit dem Fuß zu zerschlagen ist eine körperliche Veränderung. Theoretisch ist es möglich, die in das Aluminium eingebrachten Dellen und Falten zu entfernen und in seinen ursprünglichen Zustand zurückzubringen. Das Verbrennen eines Blattes Papier ist eine chemische Veränderung. Wenn es einmal gebrannt ist, kann es nicht mehr entzündet werden.