化學是研究物質及其性質、結構、組成、行為和反應的科學分支。它涉及原子、分子、離子和化合物的研究，以及它們之間以及它們與能量的相互作用。化學通常分為幾個子學科，包括有機化學、無機化學、物理化學、分析化學和生物化學。


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有機化學：研究碳基化合物，包括碳氫化合物、醇和酸。有機化學對於理解生命化學很重要，因為許多生物分子都是有機化合物。

無機化學：研究非碳基化合物，包括金屬、礦物和氣體。無機化學對於理解元素及其化合物的行為以及開發新材料和新技術非常重要。

物理化學：研究化學品的物理性質，包括它們在不同溫度、壓力和能量條件下的行為。物理化學對於理解控制化學反應和過程的基本原理很重要。

分析化學：研究物質的性質和組成，包括定性和定量分析。分析化學對於識別和表徵化合物以及開發新的分析方法和技術非常重要。

生物化學：研究生物體的化學性質，包括蛋白質、核酸和碳水化合物等生物分子的結構和功能。生物化學對於了解生命機制以及開發新藥和疾病療法非常重要。

環境化學：研究環境中發生的化學過程，包括污染物的行為和歸宿以及人類活動對環境的影響。環境化學對於開發污染控制和修復的新方法非常重要。

材料化學：研究材料的特性和行為，包括開髮用於各種應用的新材料。材料化學對於開發儲能、電子和其他領域的新技術非常重要。

理論化學：開發數學模型和模擬以了解化學過程和行為。理論化學對於預測化學品的行為和開發理解化學現象的新理論框架非常重要。

原子結構：研究原子和亞原子粒子（包括質子、中子和電子）的結構和性質。

化學鍵合：研究將分子中的原子結合在一起的力，例如共價鍵、離子鍵和金屬鍵。

化學反應：研究原子重新排列形成新物質的過程。這包括化學計量學、動力學和熱力學等概念。

酸和鹼：研究可以提供或接受質子的物質，包括 pH、酸鹼平衡和酸鹼滴定。