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Se considera que la primera reacción química que se usó de forma consciente y controlada fue el fuego. Este descubrimiento permitió llevar a cabo otras reacciones químicas que ayudaron a mejorar la forma de vida del ser prehistórico. En este sentido, el fuego se utilizó para cocinar, para crear vasijas de barro más resistentes y para transformar los metales.
En este período se dieron los primeros pasos hacia la metalurgia, puesto que se crearon hornos de fundición rudimentarios para moldear los metales con el objeto de producir armas.
De acuerdo a los estudios referentes a la prehistoria, el primer metal que se empleó fue el oro. A este, le siguieron la plata, el cobre y el estaño.
En un principio, se empleaban los metales puros; sin embargo, entre 3500 a. C. y 2500 a. C, las civilizaciones prehistóricas descubrieron que la unión de cobre y de estaño daba origen a un nuevo metal: el bronce. Esto quiere decir que se efectuaron las primeras aleaciones. Asimismo, empleaba el hierro, el cual era extraído de meteoritos.
Sin embargo, durante este período, no se consideraba que la metalurgia fuese un proceso químico. Al contrario, el fuego en sí era considerado una fuerza mística capaz de transformar elementos y, en muchas civilizaciones, los metales eran relacionados a los dioses; por ejemplo, en Babilonia, el oro era asociado al dios Marduk.