Los antiguos estaban acostumbrados a clasificar las sustancias según sus determinadas propiedades e intentar rastrear sus orígenes y cambiar patrones. En el siglo IV a. C. o antes, China propuso la teoría del yin y el yang y los cinco elementos, según la cual todas las cosas están compuestas de cinco sustancias básicas: oro, madera, agua, fuego y tierra, y que los cinco elementos son formado por la interacción del yin y el yang y dos gases de. Esta afirmación es una visión materialista simple de la naturaleza. El concepto de "yin y yang" se utiliza para explicar las dos fuerzas materiales opuestas e interactivas en la naturaleza, y se cree que la interacción entre ellas es la raíz de todos los fenómenos naturales. Esta teoría es uno de los fundamentos teóricos de la alquimia china.
En el siglo IV a.C., Grecia también propuso la teoría de los cuatro elementos: fuego, viento, tierra y agua y el antiguo atomismo similar a la teoría de los cinco elementos. Estas simples ideas elementales son la germinación de la teoría de la estructura material y sus cambios. Más tarde, la alquimia apareció en China. Durante las dinastías Qin y Han en el siglo II a.C., la alquimia ya era bastante popular. Se extendió a los países árabes en el siglo VII y se fusionó con la antigua filosofía griega para formar la alquimia árabe. La alquimia árabe se introdujo en Europa en la Edad Media, formando la alquimia europea, que más tarde evolucionó hasta convertirse en la química moderna.
La ideología rectora de la alquimia es la creencia de que la materia se puede transformar, intente sintetizar artificialmente oro y plata o cultivar el elixir de la vida en un horno de alquimia. Quemaron deliberadamente varias sustancias juntas para realizar experimentos. Para ello se cuenta con diversos recipientes utilizados para estudiar los cambios de la materia, como sublimadores, alambiques, morteros, etc. , y también creó varios métodos experimentales, como moler, mezclar, disolver, limpiar, quemar, fundir, sublimar, sellar, etc. Al mismo tiempo, se clasificaron y estudiaron más a fondo las propiedades de diversas sustancias, especialmente las propiedades de las reacciones mutuas. Estos sentaron las bases para el surgimiento de la química moderna, y muchos instrumentos y métodos se han mejorado y todavía se utilizan en los experimentos químicos actuales. Un alquimista inventó la pólvora en sus experimentos, descubrió algunos elementos, hizo algunas aleaciones y elaboró y purificó muchos compuestos. Estos resultados todavía se utilizan hoy en día.
Desde el siglo XVI, la producción industrial europea ha florecido, promoviendo el establecimiento y desarrollo de la química medicinal y la química metalúrgica, convirtiendo la alquimia en la vida cotidiana y en aplicaciones prácticas, y prestando así más atención al estudio de los cambios químicos. de las sustancias mismas. Después de que se estableció el concepto científico de elementos, a través de investigaciones experimentales precisas sobre los fenómenos de combustión, se establecieron la teoría científica de la oxidación y la ley de conservación de la masa, y luego se establecieron la ley de proporciones constantes, la ley de proporciones múltiples y la ley de cantidades combinadas. establecido, sentando las bases para un mayor desarrollo científico de la química.
Alrededor de 1775, Lavoisier utilizó experimentos químicos cuantitativos para ilustrar la teoría de la oxidación de la combustión, creando una era de química cuantitativa y colocando a la química en el camino correcto. A principios del siglo XIX, el químico británico Dalton propuso la teoría atómica moderna, que enfatizaba la masa atómica de varios elementos como sus características más básicas. La introducción del concepto de cantidad fue una diferencia importante con respecto a la teoría atómica antigua. La teoría atómica moderna permitió explicar razonablemente el conocimiento y las teorías químicas de esa época y se convirtió en una teoría unificada para explicar los fenómenos químicos. Entonces, el científico italiano Arvo Gadlo propuso el concepto de moléculas. La química se estableció verdaderamente como ciencia sólo desde que se utilizó la teoría atómica y molecular para estudiar la química. Durante este período se establecieron muchas de las leyes fundamentales de la química.
Con la aplicación de tecnologías de haz molecular, láser y plasma, la detección y estudio de especies químicas inestables se ha hecho realidad, por lo que ha sido posible que la dinámica química pase de la dinámica macroscópica clásica y estadística al nivel de moléculas o átomos individuales. Cinética de reacción microscópica.
Con el desarrollo de la tecnología informática, se han logrado grandes avances en los cálculos químicos cuánticos, la estadística química, el reconocimiento de patrones químicos, el procesamiento técnico a gran escala y la síntesis de moléculas, estructuras electrónicas y reacciones químicas, algunas de las cuales Poco a poco entró en la enseñanza de la química. Respecto al estudio de la catálisis se han propuesto diversos modelos y teorías, desde la catálisis inorgánica hasta la catálisis orgánica y la catálisis de Munch, y se ha estudiado el papel de las enzimas y la relación entre estructura y función desde la perspectiva de la microestructura y el tamaño molecular.
Los métodos y medios analíticos son los métodos y medios básicos de la investigación química. Por un lado, los métodos clásicos de análisis de composición y composición todavía se están mejorando y la sensibilidad analítica ha evolucionado de cantidades constantes a trazas, ultratrazas y trazas; por otro lado, en las primeras etapas de desarrollo, se han desarrollado muchos análisis nuevos; Los métodos pueden profundizar en el análisis estructural y la determinación de la conformación, determinación de isótopos, determinación directa de radicales libres, grupos iónicos, carbeno, azabina, carbarilo y otros intermedios activos, detección de moléculas metaestables de vida corta. También se están innovando constantemente las tecnologías de separación, como el intercambio iónico, la tecnología de membranas, la cromatografía, etc.
La síntesis de diversas sustancias es uno de los fines de la investigación química. En la síntesis inorgánica, el amoníaco se sintetiza primero. La síntesis de amoníaco no sólo creó la industria de la síntesis inorgánica, sino que también promovió la química catalítica y desarrolló la termodinámica química y la cinética de reacción. Posteriormente se sintetizaron compuestos de coordinación como rubíes, cristales artificiales, borohidruros, diamantes, semiconductores, materiales superconductores y ferroceno.
Promovida por tecnologías industriales modernas como la tecnología electrónica, la industria nuclear y la tecnología aeroespacial, la tecnología de producción de diversas sustancias ultrapuras, nuevos compuestos y materiales con necesidades especiales se ha desarrollado enormemente. La síntesis exitosa de compuestos de gases nobles plantea nuevos desafíos a los químicos y es necesario volver a estudiar las propiedades químicas de los elementos del grupo cero. La química inorgánica se compenetra con la química orgánica, la bioquímica, la química física y otras disciplinas, dando lugar a disciplinas emergentes como la química organometálica, la química bioinorgánica y la química de sólidos inorgánicos.
La síntesis de resina fenólica abrió el campo de la ciencia de los polímeros. Con la síntesis de fibra de poliamida en la década de 1930, el concepto de polímeros adquirió un amplio reconocimiento. Posteriormente, la investigación y aplicación de la síntesis, la estructura y el rendimiento de los polímeros continuaron cooperando y promoviéndose entre sí, lo que llevó al rápido desarrollo de la química de los polímeros.
La síntesis y aplicación de diversos materiales poliméricos ha proporcionado una variedad de materiales importantes con excelente rendimiento y bajo costo para la industria y la agricultura modernas, el transporte, la medicina y la salud, la tecnología militar y las necesidades diarias de las personas, convirtiéndose en un moderno Un símbolo importante de la civilización material. La industria de los polímeros se ha convertido en un pilar importante de la industria química.
El siglo XX fue la época dorada de la síntesis orgánica. Los métodos de separación química y los métodos de análisis estructural han logrado grandes avances, los problemas estructurales de muchos compuestos orgánicos naturales se han resuelto satisfactoriamente y se han descubierto muchas reacciones orgánicas nuevas e importantes y reactivos orgánicos específicos. Sobre esta base, la síntesis orgánica fina, especialmente la síntesis asimétrica, ha logrado grandes avances. Por un lado, se sintetizan diversos compuestos orgánicos con estructuras y propiedades especiales. Por otro lado, se sintetizan las sustancias básicas de la vida, desde radicales libres inestables hasta proteínas y ácidos nucleicos biológicamente activos. Los químicos orgánicos también sintetizan compuestos orgánicos naturales con estructuras complejas y fármacos con efectos especiales. Estos logros han jugado un papel enorme en la promoción del desarrollo de la ciencia; han proporcionado condiciones favorables para la síntesis de sustancias con alta actividad biológica y la cooperación con otras disciplinas para resolver los problemas de síntesis de sustancias biológicas y los problemas químicos de las prebiológicas. sustancias.
Desde el siglo XX, la tendencia de desarrollo de la química se puede resumir como: de lo macro a lo micro, de lo cualitativo a lo cuantitativo, de lo estable a lo metaestable, de la experiencia a la teoría, y luego se utiliza para guiar el diseño y la innovación. investigación. Por un lado, proporciona tantas sustancias y materiales nuevos como sea posible a los sectores de producción y tecnología, por otro lado, en el proceso de interpenetración con otras ciencias naturales, siguen surgiendo nuevas disciplinas en la dirección de explorar las ciencias de la vida y; se desarrolla el origen del universo.