Seit Tausenden von Jahren haben Menschen die Transformation von Materialien in andere Materialien erforscht. Dies war die Grundlage der Alchemie, die von etwa 1900 v. Chr. bis zum Jahr 1700 populär war. Einige der Ziele von Alchemisten waren die Umwandlung von Metallen in Gold und die Erzeugung des „Elixier des Lebens“, das alle Krankheiten heilen sollte. Diese Experimente waren im Wesentlichen chemische Reaktionen, aber deren Grundlagen waren nicht wissenschaftlich. Die Praxis des Experimentierens und Aufzeichnens von Ergebnissen bildet jedoch die Basis der modernen Chemie. Schließlich wurden die Menschen gegenüber der Alchemie skeptisch.
Übergang zu einer Wissenschaft
Die Brücke zwischen Alchemie und moderner Chemie könnte in Persien entstanden sein. Um das Jahr 800 n. Chr. führte der Alchemist Abu Mūsā Jābir ibn Hayyān Experimente und Methoden ein, die bis heute in der Chemie angewendet werden: Kristallisation, Destillation und Filtration. Er führte einen systematischen und experimentellen Ansatz für die wissenschaftliche Forschung unter Laborbedingungen ein. Dies stand im Gegensatz zur herkömmlichen Alchemie. Zwischen 900 n. Chr. bis 1600 n. Chr. geriet die Alchemie allmählich in Ungnade und die wissenschaftliche Methodik wurde entwickelt. Immer mehr Menschen begannen mit strukturierten Experimenten und Beobachtungen die früheren Theorien der Alchemie zu widerlegen und ein neues Verständnis zu entwickeln.
Die Entwicklung der wissenschaftlichen Methode führte zu einigen zentralen Arbeiten in den frühen 1600er Jahren. Robert Boyle gilt als einer der Väter der modernen Chemie durch die Veröffentlichung seines Buches „The Sceptical Chymist“ in der Mitte des 17. Jahrhunderts, das einige der ursprünglichen Ideen von Atomen, Molekülen und chemischen Reaktionen skizziert. Seine Arbeit statuierte einen klaren Unterschied zwischen Alchemie und Chemie und bildete die Grundlage für moderne Theorien der Chemie. Das sogenannte „Boyle’sche Gesetz“ motivierte in den nächsten 100 Jahren eine Reihe von Forschungsarbeiten zu Gasen.
Die Chemie-Revolution des 18. Jahrhunderts
Boyles Theorien schufen die Grundlage für die Arbeit von Antoine-Laurent de Lavoisier, der vielleicht die wichtigste Theorie in der Chemie festlegte: Gesetz der Massenerhaltung. Es besagt, dass die Masse in einem geschlossenen System immer konstant bleibt. Aus diesem Gesetz wurde die Grundlage für die Prinzipien chemischer Reaktionen geschaffen, d. h. die Masse der Produkte einer Reaktion muss der Masse der Reaktanten entsprechen. Nach der Formulierung des Massenerhaltungsgesetzes wurde das Verständnis chemischer Reaktionen in einem neuen Licht gesehen. Die wissenschaftliche Erforschung wurde populärer und in den folgenden 300 Jahren wurden unentwegt Entdeckungen gemacht. Die Prinzipien der modernen Chemie wurden eingeführt und die Chemie, wie wir sie kennen, entwickelte sich.