miniatura|300px|Ilustración de un laboratorio químico del
La historia de la química abarca un periodo de tiempo muy amplio, que va desde la prehistoria hasta el presente, y está ligada al desarrollo cultural de la humanidad y su conocimiento de la naturaleza. Las civilizaciones antiguas ya usaban tecnologías que demostraban su conocimiento de las transformaciones de la materia, y algunas servirían de base a los primeros estudios de la química. Entre ellas se cuentan la extracción de los metales de sus minas, la elaboración de aleaciones como el bronce, la fabricación de cerámica, esmaltes y vidrio, las fermentaciones de la cerveza y del vino, la extracción de sustancias de las plantas para usarlas como medicinas o perfumes y la transformación de las grasas en jabón.
Ni la filosofía ni la alquimia, la protociencia química, fueron capaces de explicar verazmente la naturaleza de la materia y sus transformaciones. Sin embargo, a base de realizar experimentos y registrar sus resultados los alquimistas establecieron los cimientos para la química moderna. El punto de inflexión hacia la química moderna se produjo en 1661 con la obra de Robert Boyle, The Sceptical Chymist: or Chymico-Physical Doubts & Paradoxes (El químico escéptico: o las dudas y paradojas quimio-físicas), donde se separa claramente la química de la alquimia, abogando por la introducción del método científico en los experimentos químicos. Se considera que la química alcanzó el rango de ciencia de pleno derecho con las investigaciones de Antoine Lavoisier y su esposa Marie Anne Pierrette Paulze, en las que basó su ley de conservación de la materia, entre otros descubrimientos que asentaron los pilares fundamentales de la química. A partir del la química adquiere definitivamente las características de una ciencia experimental moderna. Se desarrollaron métodos de medición más precisos que permitieron un mejor conocimiento de los fenómenos y se desterraron creencias no demostradas.
La historia de la química se entrelaza con la historia de la física, como en la teoría atómica y en particular con la termodinámica, desde sus inicios con el propio Lavoisier, y especialmente a través de la obra de Willard Gibbs.Selected Classic Papers from the History of Chemistry
Antecedentes
thumb|El fuego fue la primera reacción química controlada por los seres humanos, aunque su naturaleza permaneció siendo un enigma durante milenios.
La humanidad aprendió a transformar la materia en beneficio de su supervivencia y una mejora de sus condiciones de vida, en los periodos prehistóricos en pleno paleolítico y antes del último periodo glacial la humanidad descubre la primera reacción química de importancia que controlaron los seres humanos fue el fuego. Hay restos datados hace alrededor de 1,600 000 años que atestiguan el dominio del fuego,Bowman DM, Balch JK, Artaxo P et al. «Fire in the Earth system.» Science. 2009;324(5926):481-4. doi:10.1126/science.1163886. PMID 19390038. Bibcode:2009Sci...324..481B. al menos desde los tiempos del Homo erectus. Este logro se considera una de las tecnologías más importantes de la historia. No solo proporcionaba calor y luz para alumbrarse, servía de protección contra los animales salvajes y después para despejar los bosques para cazar o cultivar, y además sería la base para el control de otras reacciones químicas, como las derivadas de la cocción de los alimentos (que facilitaron su digestión y disminuían la cantidad de microorganismos patógenos en ellos) y más tarde de tecnologías más complejas como la cerámica, la fabricación de ladrillos, la metalurgia, el vidrio o la destilación de perfumes, medicinas y otras sustancias contenidas en las plantas. Aunque el fuego fuera la primera reacción química usada de manera controlada, las culturas antiguas desconocían su etiología. Durante milenios se consideró una fuerza misteriosa y mística capaz de transformar unas sustancias en otras produciendo luz y calor. Al igual que se desconocían las causas del resto de transformaciones químicas, como las relacionadas con la metalurgia, aunque se dominaran sus técnicas.
Las primeras civilizaciones, como los sumerios, egipcios y los babilónicos, concentraron un conocimiento práctico en lo que concierne a las artes relacionadas con la metalurgia, cerámica y tintes, sin embargo, no desarrollaron teorías complejas sobre sus observaciones.«First chemists», February 13, 1999, New Scientist.
Metalurgia
El primer metal empleado por los seres humanos fue el oro, que puede encontrarse en forma nativa, por lo que no necesitaba transformaciones químicas para su uso. La plata y el cobre también se pueden encontrar en forma nativa en pequeñas cantidades (además del estaño y el hierro meteórico que aparecen en cantidades exiguas) permitiendo un uso limitado de objetos metalísticos en las culturas antiguas.Photos, E., «The Question of Meteorictic versus Smelted Nickel-Rich Iron: Archaeological Evidence and Experimental Results.» World Archaeology Vol. 20, No. 3, Archaeometallurgy (febrero 1989), pp. 403-421. Versión en línea. Consultado el 8 de febrero de 2010. Las técnicas de esta metalurgia inicial se limitaban a fundir los metales con la ayuda del fuego para purificarlos y dar forma a los adornos o herramientas mediante moldes o cincelado. Pero los metales nativos son escasos, y hasta que se aprendió a extraer los metales a partir de sus minerales no se pudo generalizar el uso de los objetos metálicos, lo que sí implicó el control de reacciones químicas.
Metalurgia del bronce
thumb|Mapa de la difusión de la metalúrgica del Bronce Antiguo. Cuanto más oscuro el marrón más antigua es la producción de bronce en la región.
Algunos metales pueden obtenerse de sus menas simplemente calentando los minerales en una pira, principalmente el estaño y el plomo, y a mayores temperaturas, en un horno, el cobre; en un proceso de reducción conocido como fundición. Las primeras pruebas de extracción metalúrgica proceden del yacimiento de Çatalhöyük en Anatolia (Turquía), alrededor del año 6400 a. C., y los yacimientos arqueológicos de Majdanpek, Yarmovac y Plocnik, los tres en Serbia, datados en los milenios V y VI a. C. También son notables las fundiciones de cobre encontradas en el yacimiento de Belovode, con objetos como un hacha de cobre del 5500 a. C. perteneciente a la cultura de Vinča.Neolithic Vinca was a metallurgical culture Stonepages from news sources November 2007 Se han encontrado más vestigios de los primeros usos de los metales, datados en el III milenio a. C., en otros lugares como Palmela (Portugal), Los Millares (España) y Stonehenge (Reino Unido).
thumb|left|La capacidad de fabricar objetos de metal y la extensión de su uso revolucionó las sociedades antiguas.
Al principio los metales se usaban por separado o mezclados tal como se encontraban. Al mezclarse el cobre con estaño o arsénico intencionadamente se consiguieron metales de mejores cualidades, las aleaciones denominadas bronces. Con este avance tecnológico surgió la Edad del Bronce. La tecnología relacionada con el bronce fue desarrollada en el Oriente Próximo a finales del IV milenio a. C., fechándose en Asia Menor antes del 3000 a. C.; en la antigua Grecia se comenzó a utilizar a mediados del III milenio a. C.; en Asia Central el bronce se conocía alrededor del 2000 a. C. (en Afganistán, Turkmenistán e Irán), y poco después llegaría a China, desarrollándose durante la dinastía Shang. La Edad del Bronce no solo fue el periodo de mayor desarrollo de la metalurgia (en términos de expansión y diversidad) sino que influyó en muchos otros campos al extender el uso de objetos metálicos. La disponibilidad de herramientas y armas fabricadas con un metal más duro y resistente permitió el desarrollo de la agricultura y los grandes ejércitos, y se fomentaron las rutas comerciales para el intercambio tanto de los minerales escasos como de productos terminados. A partir de la Edad del Bronce los pueblos que consiguieron armas de aleaciones y metales más duros se impusieron a sus vecinos.
Metalurgia del hierro
La extracción del hierro de sus menas es mucho más difícil que la del cobre y el estaño, ya que requiere un proceso de fundición más complejo, que necesita carbón (una fuente de carbonoC) como agente reductor y mayores temperaturas, pero a cambio se consigue un metal más duro y tenaz que el bronce, y mucho más abundante. A diferencia de la producción del bronce que se extendió por el Viejo Mundo a partir de un foco ubicado en el Oriente Próximo las técnicas de fundición del hierro podrían haberse desarrollado multipolarmente en distintas partes del mundo. Existen restos arqueológicos con herramientas fabricadas con hierro sin níquel (prueba de que no es de origen meteórico)Archaeomineralogy, p. 164. George Robert Rapp, Springer, 2002.Understanding materials science, p. 125., Rolf E. Hummel, Springer, 2004. en Anatolia alrededor del 1800 a. C., pero también se han encontrado herramientas del periodo comprendido entre el 1800 a. C. y 1200 a. C. en el valle del Ganges en la India,Tewari, Rakesh (Director, U.P. State Archaeological Department). «The origins of Iron Working in India: New evidence from the Central Ganga plain and the Eastern Vindhyas.» y en yacimientos en África datados alrededor de 1200 a. C.Duncan E. Miller y N. J. van der Merwe, «Early Metal Working in Sub Saharan Africa.» Journal of African History 35 (1994) 1-36; Minze Stuiver y N. J. van der Merwe, «Radiocarbon Chronology of the Iron Age in Sub-Saharan Africa.» Current Anthropology 1968.McIntosh, Roderick J. «How Old is the Iron Age in Sub-Saharan Africa?» Archaeological Institute of America (1999)Alpern, Stanley B. (2005) «Iron in Sub-Saharan Africa.» Las tecnologías siderúrgicas se extendieron desde el Mediterráneo hacia el norte a partir del 1200 a. C., llegando al norte de Europa alrededor del 600 a. C., más o menos en las mismas fechas en las que llegaron a China.Higham, Charles. 1996. The Bronze Age of Southeast Asia.
La mayoría de los métodos de extracción y purificación de metales usados en la Antigüedad se describen en la obra de Plinio el Viejo, Naturalis Historia. Además de describir las técnicas intenta explicar los métodos y hace observaciones muy precisas sobre muchos minerales.
thumb|Además de sus usos cotidianos, los objetos de cerámica y vidrio formaron parte del material de laboratorio desde la antigüedad. Alambique de destilación del .
La cerámica y el vidrio
Además de la metalurgia el uso del fuego proporcionó a los seres humanos otras dos importantes tecnologías derivadas de transformaciones físico-químicas, la cerámica y el vidrio, cuyo desarrollo ha acompañado a la humanidad desde la prehistoria hasta el laboratorio moderno. Los orígenes de la cerámica datan del Neolítico cuando el ser humano descubrió que los recipientes hechos de arcilla, cambiaban sus características mecánicas e incrementaban su resistencia frente al agua si eran calentados en el fuego. Para controlar mejor el proceso se desarrollaron diferentes tipos de hornos, y cada cultura desarrolló sus propias técnicas y formas.
En Egipto se descubrió que recubriendo la superficie con mezclas de determinados minerales (sobre todo mezclas basadas en el feldespato y la galena) la cerámica se cubría con una capa muy dura, menos porosa y brillante, el esmalte, cuyo color se podía cambiar añadiendo pequeñas cantidades de otros minerales o variando las condiciones de aireación del horno. Estas tecnologías se difundieron rápidamente. En China se perfeccionaron las tecnologías de fabricación de las cerámicas hasta dar con la porcelana en el . Durante siglos China mantuvo el monopolio en la fabricación de la porcelana, y en Europa se desconocía como fabricarla hasta el gracias a Johann Friedrich Böttger.