Первый том «Основоположений химии» Дмитрия Ивановича Менделеева открывается предисловиями к английскому и русскому изданию, где автор излагает свой философский подход к преподаванию науки, подчеркивая важность эксперимента, периодического закона и сопоставления фактов без ухода в утопические спекуляции или застойный реализм. Во введении автор подробно рассматривает предмет химии, три класса реакций (соединение, разложение, перестановка), закон сохранения массы (неуничтожимости материи) Лавуазье и развитие представлений от алхимии и флогистона до современных элементов. Особое внимание уделено понятию химического сродства, энергии реакций, обратимости, диссоциации и условиям протекания процессов (температура, свет, давление, контакт). Первая глава посвящена воде, ее распространению в природе, методам получения чистой и дистиллированной воды, физическим свойствам, а также подробнейшему анализу растворов.
Менделеев рассматривает растворение как особый вид нестабильного химического взаимодействия и диссоциации, разбирает законы растворимости твердых тел и газов (закон Генри-Dalton), парциальные давления, гидраты, кристаллизатогидраты, а также термохимические эффекты растворения и кипения. Вторая глава переходит к изучению состава воды, ее анализу и синтезу, подробно описывает свойства водорода, методы его получения (включая реакцию цинка с кислой средой и разложение воды металлами), физические характеристики, уравнение состояния газов Ван-дер-Ваальса и явления окклюзии. Третья и четвертая главы посвещены кислороду, его получению, физическим свойствам, процессам горения, дыхания и медленного окисления, а также аллотропной модификации кислорода — озону и пероксиду водорода. Рассматриваются законы кратных отношений и эквивалентов Дальтона вкупе с развитием атомно-молекулярной теории. Пятая и шестая главы вводят понятие азота, атмосферного воздуха, его постоянного и переменного состава, а также соединения азота с водородом (аммиак) и кислородом, закладывая базу для дальнейшего изучения химических элементов в свете периодического закона.
