Kemia on valtava tiede, joka kattaa monia eri käsitteitä. Kun opetetaan perehdyttäviä kemian oppitunteja, kuten useimmat lukion kemian oppitunnit, niitä on useita perustietoja ja käsitteitä, jotka ovat perustekijöitä ymmärtämiselle kemia. Kun nämä peruskäsitteet hallitaan, ne antavat vahvan pohjan kemian alan jatko-opinnoille.
Jaksollinen taulukko
Elementtien jaksollinen taulukko on yksi kemian perusopinnoista. Jaksollinen taulukko sisältää kaikki tunnetut elementit järjestyksessä niiden atomiluvun mukaan, joka on protonien lukumäärä kyseisen elementin atomissa. Jaksollisen taulukon rivit tunnetaan pisteinä, kun taas sarakkeet tunnetaan ryhminä. Jaksollisen taulukon avulla voidaan paljastaa kuvioita monille alkuaineiden kemiallisille ominaisuuksille. Esimerkiksi kaikilla ryhmän elementeillä on sama määrä elektroneja uloimmassa kuoressaan, joka tunnetaan nimellä valenssielektronit. Tästä syystä ryhmän elementeillä on monia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.
Kemiallinen liimaus
Molekyylit muodostuvat, kun atomeja houkutellaan ja pidetään yhdessä kemiallisten sidosten avulla. On olemassa useita erilaisia kemiallisia sidoksia, jotka kaikki sisältävät elektronien jakamisen tai vaihdon.
Ionisidokset muodostuvat, kun yksi atomi antaa elektroneja toiselle atomille. Tämä elektronien siirto saa aikaan mukana olevat atomit positiivisesti ja negatiivisesti varautuneiksi ioneiksi, jotka sitten vetävät puoleensa toisiaan.
Kovalenttiset sidokset muodostuvat, kun atomit jakavat elektronipareja. Muodostuneiden sidosten määrä riippuu jaettavien elektroniparien määrästä. Kun kaksi atomia jakaa elektronit epätasaisesti, muodostuu polaarisia kovalenttisia sidoksia. Tämä tapahtuu, koska yhdellä atomilla on vahvempi vetovoima jaettaviin elektroneihin.
Kemialliset reaktiot
Kemialliset reaktiot tapahtuvat, kun atomit tai molekyylit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa muodostaen tai rikkomatta kemiallisia sidoksia. Elektronit ovat avain näiden sidosten muodostamiseen. Atomit reagoivat muiden atomien kanssa joko siksi, että he etsivät lisäelektroneja tai koska heillä on elektroneja, jotka voidaan antaa tai jakaa. Kaikki kemialliset reaktiot joko tuottavat tai kuluttavat energiaa.
Hapot ja emäkset
Hapot ja emäkset ovat toinen tärkeä kemian tutkimusalue. Hapot ovat aineita, jotka luovuttavat vetyionia (H +), kun taas emäkset ovat aineita, jotka hyväksyvät sellaisen. Kun hapot ja emäkset sekoitetaan yhteen reaktiossa, ne neutraloivat toisiaan ja muodostavat vettä ja suolaa.
Aineen tilat
Aineita on neljä - kiinteä, nestemäinen, kaasu ja plasma. Kiinteitä aineita esiintyy, kun yksittäisiä atomeja pidetään lähellä muita atomeja. Niiden värähtelyenergia ei riitä erottamaan heitä toisistaan. Nesteet muodostuvat, kun atomit saavat tarpeeksi energiaa, yleensä lämmön avulla, liikkumaan toistensa ympärillä pysyessään silti lähellä. Kaasuja syntyy, kun atomit saavat vielä enemmän energiaa ja liikkuvat vapaasti, vähän vuorovaikutuksessa muiden atomien kanssa. Plasmat ovat ionisoituja kaasuja, jotka muodostuvat erittäin korkean energian olosuhteissa.