Мы знаем, что все вещества подвергаются различным изменениям. Так, железные предметы ржавеют, вода при нагревании превращается в пар, различные вещества органического происхождения часто гниют и т. д. Явления, происходящие с веществами, обычно подразделяют на химические и физические.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных своим составом и свойствами, называются химическими. Любое изменение вещества, не приводящее к изменению его состава и строения отдельных частиц вещества, обычно называют физическим явлением.

С современной точки зрения под химическими подразумевают обычно такие явления, при которых ядра и электроны, составляющие вещества, остаются неизменными. Таким образом, при химических превращениях происходит перераспределение ядер и электронов в их неизменном виде, приводящее к изменению состава химических соединений.

Здесь необходимо сразу подчеркнуть, что изучение подобных химических явлений не определяет полностью круг явлений, изучаемых современной химией. Наглядным примером этому может служить ядерная химия. Определение поведения и превращения атомных ядер при их самостоятельном распаде или при их бомбардировке другими элементарными частицами представляет собой задачу, решение которой невозможно без глубоких химических знаний.

На химическом факультете МГУ функционирует специальная кафедра радиохимии (кафедра ядерной химии). На этой кафедре ведутся широкие исследования по применению метода меченых атомов в химии, по синтезу меченых соединений и т. д.

При изучении- свойств различных веществ химик стремится иметь дело с чистыми, индивидуальными веществами, хотя почти все, что окружает нас, состоит из смеси веществ (воздух, природная вода и т. д.). Возникает вопрос, чем отличаются чистые (индивидуальные) вещества от смеси различных веществ?

Можно считать, что если при соприкосновении двух или нескольких веществ не происходит их химического превращения, то такая система может называться механической смесью. Понятно, что свойства веществ, составляющих механическую смесь, сохраняются неизменными. Вещества, составляющие смесь, могут быть смешаны в любых количественных соотношениях. Компоненты смеси могут быть разделены на основании их физических свойств. При смешивании веществ не происходит выделения или поглощения тепла в отличие от хи­мических реакций (см. подробнее о тепловых эффектах химических реакций § 1, гл. V).

Заметим, что термин «химические явления» употреб­ляется редко и обычно говорят о химической реакции между веществами. В результате химических реакций могут образовываться как простые, так и сложные вещества.