Hukum kimia

Hukum kimia adalah hukum alam yang relevan dengan bidang kimia. Konsep paling fundamental dalam kimia adalah hukum konservasi massa, yang menyatakan bahwa tidak terjadi perubahan kuantitas materi sewaktu reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya yang terjadi adalah konservasi energi, dan bahwa energi dan massa saling berhubungan; suatu konsep yang menjadi penting dalam kimia nuklir. Konservasi energi menuntun ke suatu konsep-konsep penting mengenai kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.

Hukum tambahan dalam kimia mengembangkan hukum konservasi massa. Hukum perbandingan tetap dari Joseph Proust menyatakan bahwa zat kimia murni tersusun dari unsur-unsur dengan formula tertentu; kita sekarang mengetahui bahwa susunan struktural unsur-unsur ini juga penting.

Hukum perbandingan berganda dari John Dalton menyatakan bahwa zat-zat kimia tersebut akan ada dalam proporsi yang berbentuk bilangan bulat kecil (misalnya 1:2 O:H dalam air); walaupun dalam banyak sistem (terutama biomakromolekul dan mineral) rasio ini cenderung membutuhkan angka besar, dan sering diberikan dalam bentuk pecahan. Senyawa seperti ini dikenal sebagai senyawa non-stoikhiometrik.

Hukum kimia modern lain menentukan hubungan antara energi dan transformasi.

• Dalam kesetimbangan, molekul yang ditemukan dalam campuran ditentukan oleh transformasi yang mungkin terjadi dalam skala waktu kesetimbangan, dan memiliki suatu rasio yang ditentukan oleh energi intrinsik molekul. Semakin kecil energi intrinsik, semakin banyak molekul.
• Mengubah satu struktur menjadi struktur lain membutuhkan asupan energi untuk melampaui hambatan energi; hal ini dapat timbul karena energi intrinsik molekul itu sendiri, atau dari sumber luar yang secara umum akan mempercepat perubahan. Semakin besar hambatan energi, semakin lambat proses berlangsungnya transformasi.
• Ada struktur antara atau transisi hipotetik, yang berhubungan dengan struktur di puncak hambatan energi. Postulat Hammond-Leffer menyatakan bahwa struktur ini menyerupai produk atau bahan asal yang memiliki energi intrinsik yang terdekat dengan hambatan energi. Dengan menstabilkan struktur antara hipotetik ini melalui interaksi kimiawi adalah salah satu salah satu cara untuk mencapai katalisis.
• Semua proses kimia adalah terbalikkan (reversible) (hukum keterbalikkan mikroskopis) walaupun beberapa proses memiliki bias energi, mereka pada dasarnya takterbalikkan (irreversible).