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Viele Organische Moleküle enthalten neben den Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff auch noch andere Elemente. Am häufigsten sind dies Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel sowie Halogene. Diese Elemente bestimmen maßgeblich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der organischen Stoffe. Man bezeichnet sie als funktionelle Gruppen. Nach solchen strukturellen Merkmalen fasst man Stoffe zu Stoffgruppen zusammen.

Chemische Reaktionen sind Vorgänge, bei denen aus den Ausgangsstoffen neue Stoffe, Reaktionsprodukte, mit neuen Eigenschaften entstehen. Es erfolgt eine Stoffumwandlung, die immer mit einer Energieumwandlungen verbunden ist.
Chemische Reaktionen können mit Wortgleichungen oder Formelgleichungen wiedergegeben werden.
Chemische Reaktionen können nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt werden.

Eine grundlegende Eigenschaft chemischer Reaktionen ist ihre Umkehrbarkeit. Wird ein stöchiometrisches Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff gezündet, so setzen sich die Ausgangsstoffe vollständig zu Wasser um.
Es ist aber auch möglich, durch Zufuhr elektrischer Arbeit Wasser wieder in die Elemente zu zerlegen. Chemisch lässt sich Wasser nur bei extrem hohen Temperaturen und niedrigen Drücken in die Elemente zerlegen. Viele andere Reaktionen sind jedoch auch unter normalen Bedingungen reversibel, d. h. die Hin- und die Rückreaktion laufen gleichzeitig und ungehemmt ab.