Alle objecten en fenomenen die ons omringen, die onafhankelijk van onze wil bestaan en optreden, worden materie genoemd. Elke experimenteel detecteerbare vorm maakt er deel van uit. Bestaande objecten vormen fysieke lichamen, die op hun beurt substanties worden genoemd. Het is een soort materie met een constante chemische samenstelling waaruit een bepaald lichaam bestaat. Als we het bijvoorbeeld hebben over een zilveren ketting, bedoelen we het fysieke lichaam in de vorm van een ketting en de stof waarvan het is gemaakt – zilver. Andere stoffen zijn bijvoorbeeld water, hout, polyethyleen, suiker en lucht.
Stoffen onderscheiden
Stoffen kunnen van elkaar verschillen en hun strikt gedefinieerde reeks kenmerken maakt hun herkenning en gepast gebruik mogelijk. Deze eigenschappen worden ook wel de eigenschappen van een bepaalde stof genoemd. U kunt bijvoorbeeld overwegen een mes te gebruiken dat is gemaakt van verschillende stoffen – plastic, hout en metaal – om een appel te snijden. Het is gemakkelijk te zien dat elk van de vermelde stoffen verschillende, karakteristieke eigenschappen heeft. Om te snijden, is de beste keuze een mes gemaakt van een hoogwaardige metaallegering die goed kan worden geslepen. Er zijn echter ook andere stoffen die hun nut hebben bij de productie van messen: goedkoop plastic wordt gebruikt voor wegwerpbestek en hout is zeer geschikt voor messen die bedoeld zijn om iets op een boterham te smeren.
Substantie kenmerken
We beschrijven de eigenschappen van een stof, rekening houdend met twee hoofdrelaties – rekening houdend met fysische verschijnselen en chemische reacties. Eigenschappen die zowel met de zintuigen (met behulp van reuk of zicht) als met geschikte instrumenten (zoals een dichtheidsmeter) kunnen worden onderzocht, worden fysische eigenschappen genoemd. Dit zijn onder meer de aggregatietoestand, kleur, hardheid, dichtheid en vormveranderingen onder invloed van geschikte krachten (brosheid, elasticiteit, kneedbaarheid). Het kan iets ingewikkelder zijn om de chemische eigenschappen van de stoffen van ons belang te bepalen. Dit zijn allemaal eigenschappen die alleen kunnen worden beschreven op basis van hun reactie op anderen, bijvoorbeeld toxiciteit, ontvlambaarheid en reactiviteit. We definiëren ze op basis van chemische veranderingen die optreden tussen een bepaalde stof en andere factoren, vaak met een verandering in structuur.
Reactiviteit
Reactiviteit is een brede term die in de praktijk het aantal reacties beschrijft dat een bepaalde stof ondergaat en de efficiëntie die deze onder normale omstandigheden ontvangt. Dit betekent dat als de beschouwde reactie met hoge efficiëntie verloopt en slechts een kleine verandering in temperatuur- en drukomstandigheden vereist, dit een chemische eigenschap van de stof is. Alle reacties die alleen optreden onder invloed van enkele honderden graden of atmosferen en met lage opbrengsten worden echter afgewezen. Deze eigenschap wordt ons gesuggereerd door het periodiek systeem der elementen , omdat naarmate het atoomnummer toeneemt, in het geval van metalen, de reactiviteit binnen de groep toeneemt en binnen de periode afneemt, terwijl in het geval van niet-metalen deze binnen afneemt de groep en stijgt binnen de periode. De minst reactieve stoffen in het periodiek systeem zijn de edelgassen , omdat ze met de meest stabiele elektronische toestanden (doublet en octet) met tegenzin reageren met andere stoffen.
Reacties met zuurstof
Verbranding, of beter gezegd het vermogen om te reageren met zuurstof, stelt ons in staat om een andere chemische eigenschap van een stof te bepalen: ontvlambaarheid. Als een materiaal deze exotherme reactie ondergaat waarbij warmte en licht vrijkomen, kan het brandbaar of ontvlambaar zijn. Experimentele bepaling van ontvlambaarheid is gebaseerd op de bepaling van de OI-factor, dwz de zuurstofindex , die het percentage zuurstof in het mengsel met stikstof uitdrukt dat nodig is om de verbranding van het materiaal te ondersteunen, waarvan de temperatuur op het moment van ontsteking 20 is. o C. Als de factor kleiner is dan 21, wordt de stof als ontvlambaar beschouwd, in het bereik van 21 tot 28 worden materialen als vlamvertragend beschouwd en boven de 28 wordt de stof als niet-brandbaar beschouwd. Ontvlambare stoffen omvatten benzine en aardgas, vlamvertragers omvatten polyester en niet-ontvlambare stoffen omvatten koolstofdioxide, beton, freonen en steenwol. 
Schadelijk effect op organismen
Toxiciteit beschrijft het vermogen van een stof om schade aan een lichaam te veroorzaken bij inname of opname via de huid of bij inademing. Het kan leiden tot disfunctie van cellen en organen, en bijgevolg tot vergiftiging van het lichaam. Dergelijke effecten worden voornamelijk onderzocht in in vitro toxicologische experimenten met cellen of biomarkers, en in vivo bij proefdieren. Arseen, oftewel diarseentrioxide, is bijvoorbeeld een zeer giftige stof.
Voorbeeld – chemische eigenschappen van water
Bij het beschouwen van waterchemie worden parameters zoals pH, oxidatie-reductiecondities, zuurgraad en alkaliteit, mineralisatie, droog residu en hardheid onderzocht. Dit zijn kenmerken die voornamelijk zijn gebaseerd op de reactiviteit van de stof en die nauw verband houden met een specifiek type water. Gedestilleerd water, dat een zuivere stof is, heeft andere parameters en regenwater met een iets andere samenstelling heeft andere parameters. Er zijn echter ook chemische eigenschappen zoals niet-ontvlambaarheid, niet-duurzame verbranding, niet-toxiciteit en goed vermogen om andere stoffen op te lossen.
Voorbeeld – chemische eigenschappen van metalen
In het geval van metalen is het het gemakkelijkst om relaties te vinden door ze te verdelen in s-, p- en d-blokken, in overeenstemming met het periodiek systeem. Vanwege de elektronenconfiguratie van de s-blokmetalen kost de overgang van valentie-elektronen niet veel energie. Dit maakt ze het meest chemisch actief. In reactie met water vormen ze alkalische hydroxiden, ze ondergaan ook chemische transformaties in contact met zuren. Ze hebben reducerende eigenschappen, zichtbaar in reacties met water, zuurstof, waterstof of anaerobe zuren, die toenemen met de toename van het atoomnummer in de groep. Als ze in een vlam branden, geven ze een karakteristieke kleur, bijvoorbeeld barium kleurt het geelgroen. De p-blokmetalen hebben valentie-elektronen die zich alleen in de laatste schil bevinden en zijn ook reactief. Het chemisch belangrijkste element in deze groep is aluminium, dat ondanks zijn reactiviteit bij gebruik in legeringen het corrosieve effect van oxiderende zuren elimineert, waardoor een passieve laag ontstaat. Het is een amfoteer reductiemiddel en reageert met zowel zuren als basen. De d-blokmetalen daarentegen hebben valentie-elektronen in de laatste en voorlaatste buitenste schillen, daarom komen ze meestal voor in verschillende oxidatietoestanden en doneren ze gewillig elektronen uit de S-schil. Een ijzeratoom kan twee of drie elektronen afstaan om Fe 2+ of Fe 3+ ionen te vormen. Het is een matig reactieve stof die reageert met niet-metalen zoals zwavel of chloor , met waterdamp en zuurstof onder waterdampomstandigheden. Het reageert ook met zuurstofzuren om een passieve laag te vormen. Groep 12 zinkmetalen vormen gewoonlijk bi-positieve kationen. Hun reactiviteit neemt af met toenemende atoommassa. Van de metalen hebben kopermetalen het laagste vermogen om chemisch te reageren. Het zijn zwakke reductiemiddelen en hun meest typische reacties zijn met oxiderende zuren. Ze zijn niet in staat om waterstof uit anaërobe zuren te verdringen.
