Alla föremål och fenomen som omger oss, existerande och förekommande oberoende av vår vilja, kallas materia. Varje experimentellt detekterbar form är en del av den. Befintliga föremål utgör fysiska kroppar, som i sin tur kallas substanser. Det är en typ av materia med konstant kemisk sammansättning som en given kropp består av. När vi till exempel talar om ett silverhalsband menar vi den fysiska kroppen i form av ett halsband och det ämne som det är gjort av – silver. Andra ämnen är till exempel vatten, trä, polyeten, socker och luft.
Särskiljande ämnen
Ämnen kan skilja sig från varandra, och deras strikt definierade uppsättning funktioner möjliggör deras igenkänning och lämplig användning. Dessa egenskaper kallas också egenskaperna hos ett visst ämne. Du kan till exempel överväga att använda en kniv gjord av flera ämnen – plast, trä och metall, för att skära ett äpple. Det är lätt att se att vart och ett av de listade ämnena har olika, karakteristiska egenskaper. För skärning är det bästa valet en kniv gjord av en metallegering av god kvalitet som möjliggör korrekt skärpning. Men även andra ämnen har sina användningsområden i tillverkningen av knivar – billig plast används till engångsbestick och trä lämpar sig väl för knivar avsedda att breda ut något på en brödskiva.
Ämnets egenskaper
Vi beskriver egenskaperna hos ett ämne, med hänsyn till två huvudsakliga samband – med tanke på fysikaliska fenomen och kemiska reaktioner. Egenskaper som kan undersökas av sinnena (med användning av lukt eller syn), samt med lämpliga instrument (som en densitetsmätare), kallas fysikaliska egenskaper. Dessa är bland annat tillståndet för aggregering, färg, hårdhet, densitet och formförändringar under inverkan av lämpliga krafter (sprödhet, elasticitet, formbarhet). Det kan vara lite mer komplicerat att bestämma de kemiska egenskaperna hos de ämnen som vi är intresserade av. Dessa är alla egenskaper som endast kan beskrivas utifrån deras reaktion på andra, det vill säga till exempel toxicitet, brandfarlighet och reaktivitet. Vi definierar dem utifrån kemiska förändringar som sker mellan ett givet ämne och andra faktorer, ofta med en förändring i struktur.
Reaktivitet
Reaktivitet är ett brett begrepp som i praktiken beskriver antalet reaktioner som ett givet ämne genomgår och den effektivitet det får under normala förhållanden. Detta betyder att om den övervägda reaktionen fortskrider med hög effektivitet och endast kräver en liten förändring i temperatur- och tryckförhållanden, är det en kemisk egenskap hos ämnet. Men alla reaktioner som inträffar endast under påverkan av flera hundra grader eller atmosfärer och med låga utbyten avvisas. Denna egenskap föreslås för oss av det periodiska systemet för grundämnen , eftersom när atomnumret ökar, när det gäller metaller, ökar reaktiviteten inom gruppen och minskar inom perioden, medan den i fallet med icke-metaller minskar inom gruppen och ökar inom perioden. De minst reaktiva ämnena i det periodiska systemet är ädelgaserna , eftersom de har de mest stabila elektroniska tillstånden (dubbel och oktett) och reagerar motvilligt med andra ämnen.
Reaktioner med syre
Förbränning, eller snarare förmågan att reagera med syre, gör att vi kan bestämma en annan kemisk egenskap hos ett ämne – brandfarlighet. Om ett material genomgår denna exoterma reaktion med frigörande av värme och ljus, kan det vara brännbart eller brandfarligt. Experimentell bestämning av brandfarlighet baseras på bestämningen av OI-faktorn, dvs syreindex , som uttrycker den procentandel syre i blandningen med kväve som krävs för att upprätthålla förbränningen av materialet, vars temperatur vid antändningstillfället är 20 o C. Om faktorn är mindre än 21 anses ämnet vara brandfarligt, i intervallet från 21 till 28 anses material som flamskyddsmedel och över 28 anses ämnet vara obrännbart. Brandfarliga ämnen inkluderar bensin och naturgas, flamskyddsmedel inkluderar polyester och icke brandfarliga ämnen inkluderar koldioxid, betong, freoner och stenull. 
Skadlig effekt på organismer
Toxicitet beskriver förmågan hos ett ämne att orsaka skada på en kropp när det förtärs eller absorberas genom huden eller inandning. Det kan leda till en dysfunktion av celler och organ, och följaktligen till förgiftning av kroppen. Sådana effekter undersöks främst i in vitro toxikologiska experiment med celler eller biomarkörer och in vivo i laboratoriedjur. Till exempel är arsenik, det vill säga diarseniktrioxid, ett mycket giftigt ämne.
Exempel – vattens kemiska egenskaper
När man överväger vattenkemi undersöks parametrar som pH, oxidations-reduktionsförhållanden, surhet och alkalinitet, mineralisering, torr rest och hårdhet. Dessa är egenskaper baserade huvudsakligen på ämnets reaktivitet och nära relaterade till en specifik typ av vatten. Destillerat vatten, som är ett rent ämne, kommer att ha olika parametrar, och regnvatten med lite olika sammansättning kommer att ha olika parametrar. Men det finns även sådana kemiska egenskaper som icke-antändlighet, icke-hållbar förbränning, icke-toxicitet och god förmåga att lösa upp andra ämnen.
Exempel – kemiska egenskaper hos metaller
När det gäller metaller är det lättast att hitta samband genom att dela upp dem i s-, p- och d-block, i enlighet med det periodiska systemet. På grund av elektronkonfigurationen hos s-blockmetallerna kräver övergången av valenselektroner inte mycket energi. Detta gör dem till de mest kemiskt aktiva. I reaktion med vatten bildar de alkaliska hydroxider, de genomgår kemiska omvandlingar även i kontakt med syror. De har reducerande egenskaper, synliga i reaktioner med vatten, syre, väte eller anaeroba syror, som ökar med ökningen av atomnumret i gruppen. Brinnande i en låga ger de en karakteristisk färg, till exempel färgar barium den gulgrön. P-blockmetallerna har valenselektroner som endast finns i det sista skalet och är också reaktiva. Det kemiskt viktigaste elementet i denna grupp är aluminium, som trots sin reaktivitet, när det används i legeringar, eliminerar den frätande effekten av oxiderande syror, vilket skapar ett passivt skikt. Det är ett amfotärt reduktionsmedel och reagerar med både syror och baser. D-blockmetallerna har däremot valenselektroner i det sista och näst sista yttre skalet, varför de mest förekommer i olika oxidationstillstånd och donerar gärna elektroner från S-skalet. En järnatom kan donera två eller tre elektroner för att bilda Fe 2+ eller Fe 3+ joner. Det är ett måttligt reaktivt ämne som reagerar med icke-metaller som svavel eller klor , med vattenånga och syre under vattenånga. Det reagerar också med syresyror för att bilda ett passivt lager. Grupp 12 zinkmetaller bildar vanligtvis bipositiva katjoner. Deras reaktivitet minskar med ökande atommassa. Bland metallerna har kopparmetaller den lägsta förmågan att reagera kemiskt. De är svaga reduktionsmedel och deras mest typiska reaktioner är med oxiderande syror. De kan inte ersätta väte från anaeroba syror .
