Nel 1799 il chimico J.L. Proust, rifugiatosi in Spagna durante la Rivoluzione francese, si dedicò allo studio della pirite, un minerale molto diffuso in quel Paese. Proust notò sia per la pirite e poi ,successivamente, anche per altri minerali, una sorprendente regolarità di comportamento per quanto riguarda i rapporti di combinazione tra gli elementi. Tali risultati lo portarono a formulare la legge delle proporzioni definite che può essere così enunciata:

Gli elementi che costituiscono un composto puro sono sempre presenti secondo rapporti di peso definiti e costanti

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Da questa legge si deduce che quando si vuole preparare un composto, la quantità delle sostanze da mettere a reagire non può essere approssimativa, ma deve seguire rapporti di massa ben precisi.Proprio questa è la differenza tra miscuglio e composto: la composizione di un miscuglio può variare mentre quella di un composto deve essere rigorosamente costante.

Antoine Lavoisier è un chimico, biologo, filosofo ed economista francese. Egli condusse una serie di esperimenti sulle reazioni chimiche, focalizzando la sua attenzione sugli aspetti quantitativi di queste reazioni. In particolare egli eseguì accurate misure di massa delle sostanze messe a reagire e di quelle ottenute dopo la reazione.

Lavoisier scoprì che, se le reazioni chimiche avvenivano in recipienti chiusi,la somma delle masse delle sostanze ottenute era esattamente uguale alla somma delle masse delle sostanze messe a reagire. Sulla base di tale scoperta egli enunciò la legge della conservazione della massa che può essere cosi enunciata:

in una trasformazione chimica nulla si crea e nulla si distrugge; pertanto la somma delle masse delle sostanze ottenute dopo la trasformazione chimica è uguale alla somma delle masse delle sostanze messe a reagire.

Gli elementi sono stati scoperti in epoche diverse e hanno un proprio nome e simbolo.Per rendere più semplice le comunicazioni scientifiche sono state introdotte delle notazioni sintetiche:i simboli chimici

Ad esempio: IDROGENO dal greco “hydro” ,cioè generatore di acqua,H oppure il CARBONIO dal latino “carbo” cioè carbone,C.

Altri elementi prendono il nome dalla regione di provenienza come il GERMANIO scoperto in Germania,altri ancora da chi li ha scoperti come il CURIO da Marie Curie.

Secondo il criterio di J.J Berzelius il simbolo di un elemento deve corrispondere alla prima lettera del nome in latino (ad esempio O per ossigeno e H per idrogeno) scritta in maiuscolo. Qualora più elementi inizino con la stessa lettera si deve usare una seconda lettera ma minuscola come nel caso del Calcio Ca e del sodio Na.Infine se più elementi hanno in comune anche la seconda lettera si utilizza la terza lettera sempre in minuscolo come per il Manganese Mn e il Magnesio Mg.

Alcune sostanze pure, attraverso opportune trasformazioni, si scompongono in due o più sostanze più semplici. Una sostanza pura scindibile in due o più sostanze semplici è chiamata composto mentre una sostanza pura non scindibile in più sostanze semplici viene chiamata elemento. Fino ad oggi si conoscono più di 100 elementi,di cui 89 presenti in natura; tutti gli altri sono prodotti artificialmente tramite particolari reazioni, chiamate reazioni nucleari. Possiamo considerare gli elementi come l’alfabeto della materia; infatti dalla loro combinazione si formano innumerevoli composti.Gli elementi si distinguono in:

• METALLI: tutti quegli elementi che hanno un aspetto lucente e sono buoni conduttori di calore ed elettricità, che sono malleabili cioè riducibili in lamine e duttili cioè riducibili in fili sottili e pieghevoli; 
  
• NON METALLI: tutti quegli elementi che sono cattivi conduttori di calore e di elettricità;
• SEMIMETALLI: tutti quegli elementi che hanno caratteristiche intermedie tra quelle dei metalli e non metalli.

La soluzione è un tipo di miscuglio omogeneo formato da:

• solvente: mezzo disperdente, cioè presente in quantità maggiore;
• soluto: componente disperso, cioè presente in quantità minore.

La quantità di soluto che si può sciogliere in un solvente non è illimitata. Quando è stata raggiunta la quantità massima , la soluzione è detta satura e il soluto che si deposita sul fondo è detto corpo di fondo.

Ogni soluzione ha una propria solubilità, cioè la quantità massima di soluto che può essere disciolto in un solvente. Le soluzioni più comuni hanno come solvente l’acqua e sono perciò dette soluzioni acquose.

La trasformazione che avviene è chiamata dissoluzione. 

La massa di una soluzione è uguale alla somma delle masse del solvente e del soluto.

La concentrazione di una soluzione è il rapporto tra la quantità di soluto e la quantità di soluzione(o solvente)

Una sostanza è pura quando è costituita da un solo componente al 100%. La materia, di solito, si presenta sotto forma di miscuglio ovvero l’unione di due o più sostanze pure.

Un miscuglio può essere omogeneo e eterogeneo. Un miscuglio si definisce omogeneo quando è composto da due o più sostanze pure non distinguibili visivamente, con proprietà costanti. Un miscuglio si definisce eterogeneo quando è formato da più sostanze pure distinguibili visivamente, con proprietà variabili.

Nei miscugli omogenei (o soluzioni) i componenti si mescolano così bene da non essere distinguibili ad occhio nudo e non sono mescolabili in qualunque quantità.

Nei miscugli eterogenei, invece,i componenti sono distinguibili ad occhio nudo e sono mescolabili in qualunque quantità.

I miscugli sono separabili grazie alle operazioni di separazione come ad esempio: la setacciatura, la filtrazione e la distillazione.

La materia si presenta, ai nostri occhi, sotto tre diverse forme chiamate: Stati fisici della materia.

• SOLIDO: Allo stato solido la materia ha forma e volume propri e non è comprimibile;
• LIQUIDO: Allo stato liquido la materia ha un volume proprio ma assume la forma del recipiente che la contiene.Non è comprimibile;
• GASSOSO: Allo stato gassoso la materia non ha né forma né volume propri,ma assume quelli del recipiente in cui è contenuta. È comprimibile.

Generalmente si sente parlare di stato aeriforme che viene spesso confuso con lo stato gassoso.

In realtà lo stato aeriforme è gas quando si mantiene tale spontaneamente.

Lo stato aeriforme è vapore quando viene ottenuto per riscaldamento di una sostanza che si trovava allo stato liquido o allo stato gassoso.

Liquidi e aeriformi prendono il generico nome di fluidi, perchè, a differenza dei solidi, possono fluire, cioè modificare la loro forma.