Хімічні реакції — це «перестановки» атомів: самі атоми нікуди не зникають і не з'являються з нічого, але вони розривають старі зв'язки та утворюють нові. Це як розібрати конструктор і зібрати з тих самих деталей щось зовсім інше. Коли ви запалюєте сірник, метан (CH₄) з газової плити з'єднується з Киснем (O₂) з повітря — старі зв'язки C–H та O=O розриваються, а натомість утворюються CO₂ та H₂O. Ви бачите це як полум'я та відчуваєте тепло.
Хімічні реакції відбуваються скрізь і завжди. Іржавіння цвяха — повільна реакція Заліза з Киснем та водою. Травлення їжі — десятки реакцій розщеплення білків, жирів та вуглеводів у шлунку та кишечнику. Фотосинтез — рослини перетворюють CO₂ і воду на глюкозу та Кисень, використовуючи сонячне світло. Вибух феєрверку — блискавична реакція окиснення з виділенням світла, тепла та газів. Навіть ваше дихання — це хімічна реакція: ви вдихаєте O₂ і видихаєте CO₂.
Про те, що відбулася хімічна реакція, свідчать характерні ознаки: зміна кольору (розчин стає синім, жовтим), виділення газу (бульбашки), утворення осаду (каламуть або пластівці), зміна температури (нагрівання або охолодження), поява запаху, світіння. Важливий закон — закон збереження маси: маса реагентів завжди дорівнює масі продуктів. Атоми не зникають — вони лише перегруповуються. Цей закон відкрив у 1789 році Антуан Лавуазьє, і він лежить в основі хімічних рівнянь, де кількість атомів зліва та справа від стрілки завжди однакова.