Chemische Eigenschaften beschreiben das Verhalten eines Stoffes bei chemischen Reaktionen und bestimmen dessen Stabilität, Reaktivität und Verträglichkeit mit der Umgebung. Im Gegensatz zu physikalischen Eigenschaften ändern sich bei chemischen Eigenschaften die Zusammensetzung und/oder die chemische Bindungskonfiguration des Materials.

Zentrale chemische Eigenschaften von Werkstoffen umfassen unter anderem:

Reaktivität: Tendenz eines Stoffes, mit anderen Stoffen zu reagieren, z. B. mit Sauerstoff, Wasser oder Säuren/Basen. Dies umfasst auch die Kinetik (Reaktionsgeschwindigkeit) und Selektivität.

Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit: Widerstand gegenüber schädigenden Reaktionen mit der Umgebung. Für Metalle sind Passivierung und Bildung stabiler Oxidschichten zentrale Aspekte.

Chemische Stabilität und Zersetzungsneigung: Beständigkeit gegen thermische, oxidative oder hydrolytische Zersetzung, relevant etwa für Hochtemperaturwerkstoffe und Polymere.

Säure-Base-Charakter und Redoxverhalten: Protonen- bzw. Elektronendonoreigenschaften, häufig quantifiziert über pK_a-Werte oder Standardredoxpotentiale.

Löslichkeit und chemische Affinität: Wechselwirkungen mit Lösungsmitteln und Matrixphasen, entscheidend für Korrosion, Beschichtungssysteme und Verbundwerkstoffe.

In der Werkstoffentwicklung werden chemische Eigenschaften gezielt durch Legierungskonzepte, Dotierung oder Oberflächenmodifikation eingestellt. Experimentell werden sie u. a. durch elektrochemische Messungen, Thermoanalyse und spektroskopische Methoden charakterisiert. Ein tiefes Verständnis chemischer Eigenschaften ist grundlegend für Lebensdauerprognosen, Umweltbeständigkeit und die chemische Sicherheit von Werkstoffen.