La química es una ciencia de la naturaleza que estudia la materia y sus transformaciones, y más precisamente:

  1. elementos químicos libres, átomos o iones atómicos. También estudia sus asociaciones mediante enlaces químicos que generan compuestos moleculares estables o intermedios más o menos inestables. Estas entidades de la materia pueden ser caracterizadas por una identidad relacionada con las características cuánticas y propiedades específicas;
  2. procesos que cambian o modifican la identidad de estas partículas o moléculas de materia, denominados reacción química, transformación, interacción, etc..;
  3. los mecanismos de reacción que intervienen en los procesos químicos o los equilibrios físicos entre dos formas, que permiten interpretar las observaciones y considerar nuevas reacciones;
  4. fenómenos fundamentales observables relacionados con las fuerzas de la naturaleza que desempeñan un papel químico, promoviendo reacciones o síntesis, adición, combinación o descomposición, separación de fases o extracción. El análisis permite descubrir las composiciones, el marcado selectivo abre el camino a un esquema de reacción coherente en mezclas complejas.

 

El tamaño de las entidades químicas varía desde simples átomos o moléculas nanométricas hasta edificios moleculares de varias decenas de miles de átomos en macromoléculas, ADN o proteínas de materia viva (infra)micrométrica, hasta dimensiones a veces macroscópicas de cristales. Al incluir el electrón libre (que está implicado en las reacciones radicales), las dimensiones de los principales campos de aplicación se sitúan en su conjunto entre el femómetro (10-15 m) y el micrómetro (10-6 m).

El estudio del mundo a escala molecular, paradójicamente sometido a leyes singulares, como lo demuestran los recientes desarrollos nanotecnológicos, permite una mejor comprensión de los detalles de nuestro mundo macroscópico. La química se llama «ciencia central» por su estrecha relación con la biología y la física. Y, obviamente, tiene relaciones con diversos campos de aplicación, como la medicina, la farmacia, la informática y la ciencia de los materiales, por no hablar de los campos aplicados, como la ingeniería de procesos y todas las actividades de formulación.

La física, y especialmente su instrumentación, se convirtió en hegemónica a partir de 1950 en el campo de las ciencias naturales. Los avances en física han reconstruido principalmente parte de la química física e inorgánica. La química orgánica, a través de la bioquímica, ha compartido investigaciones que valoran la biología. Pero la química, sin embargo, conserva un lugar inevitable y legítimo en el campo de las ciencias naturales: conduce a nuevos productos, nuevos compuestos, descubre o inventa estructuras moleculares simples o complejas que se benefician de manera extraordinaria de la investigación física o biológica. Por último, no debe subestimarse el legado coherente que los químicos que fueron defensores marginales de las estructuras atómicas dejaron a los actores de la revolución de las concepciones físicas de principios del siglo XX.