Dopo aver tentato una prima classificazione della materia in base allo stato fisico, cercheremo ora di classificare i materiali che ci circondano in base alla loro composizione chimica. Per far questo è indispensabile introdurre il concetto di sostanza.

Il termine purezza non deve essere confuso col significato che spesso le attribuiamo nel linguaggio comune. Quando andiamo in montagna a respirare aria "pura" intendiamo con questo che non sono presenti agenti inquinanti ma certamente il termine "puro" in questo caso non ha il significato che nel liguaggio chimico gli si attribuisce. L'aria non è affatto una sostanza in quanto non è costituita a livello microscopico da un unico tipo di particelle; l'aria è costituita da una miscela di sostanze differenti delle quali sicuramente avete già sentito parlare: azoto, ossigeno, argon ecc. ecc. Esempi di sostanze possono invece essere i seguenti:

Le sostanze possiedono caratteristiche chimiche specifiche e sono loro che, singolarmente o, più frequentemente, mescolate fra loro costituiscono tutta la materia che ci circonda.

Tutte le sostanze riportate sopra possiedono una temperatura di ebollizione e una temperatura di fusione specifiche. E' possibile trovare riportati in appositi manuali i valori dei punti di ebollizione e di fusione di tantissime sostanze; questi valori caratterizzano le sostanze stesse e il controllo di questi dati può dare al chimico indicazioni sulla purezza della sostanza con cui ha a che fare.

Quelli di seguito riportati sono esempi di come ci può apparire una sostanza a livello microscopico.

Vediamo che in tutti i riquadri le sostanze sono costituite al 100% dallo stesso tipo di particelle anche se queste sono molto diverse da caso a caso. In base al differente tipo di particella le sostanze possono essere suddivise in due classi: gli elementi e i composti che studierete nelle prossime pagine. Le sostanze attualmente conosciute sono all'incirca 12.000.000 ed aumentano sempre più sia perchè vengono scoperte nuove sostanze presenti in natura sia perchè gli scienziati ne producono continuamente di nuove.