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Este periodo ocurrió entre el 5000 A.C. Hasta el 600 A.C y se divide en la edad de oro (5000 A.C), la edad de Bronce (4000 A.C), La edad de hierro (1200 A.C.), La época de los egipcios (1000 A.C al 400 A.C) y los Griegos (600 A.C al 300 A.C). Inicio básicamente cuando el hombre descubrió el fuego para fabricar piezas de alfarería, cocinar alimentos y construir objetos metálicos. Fue principalmente en la Grecia Antigua que incluía a Mesopotamia y Egipto donde se dieron los primeros pasos hacia el desarrollo de la Química. Se desarrollaron durante esta época operaciones metalúrgicas y la aplicación de nuevos metales como el bronce para la producción de armas, el vidrio, la porcelana, el esmalte, el hierro y el acero así como el proceso de la vinicultura.
Los personajes más influyentes en esta época fueron los griegos: Aristóteles (384-322 A.C), con su teoría de los cuatro elementos (fuego, tierra, aire y agua). Aquí se trato de explicar la naturaleza de la materia observando las características de cada elemento (caliente, seco, frio y húmedo). Demócrito (siglo V-IV A.C) como fundador de la teoría atomista, donde sugiere que la materia esta conformada por átomos invisibles que se mueven en un vacio.
Abarca desde los origines de la humanidad hasta el año 400 a. J.C..
El hombre prehistórico, busca el origen y naturaleza de todo lo que nos rodea, adquiriendo los conocimientos necesarios para fabricar productos que hoy usamos. Estas ideas nacen a manera de respuestas en cierta cantidad de mitos que se conjugan como teogonías y cosmogonías de estos pueblos primitivos.
Poco a poco, el hombre primitivo, para cubrir ciertas necesidades, comenzó a sacar provecho de las propiedades de cada cosa, descubrió la manera en que podía utilizarlas mejor. Aprendió que la leña al quemarse producía calor; que al beber agua saciaba su sed.
En el siglo VI a. J.C., nace en Grecia un movimiento liderizado por filósofos que buscaban el origen de todo, y para ello establecieron cuatro elementos como el principio de todo, como lo son tierra, aire, fuego y agua; los cuales se complementan con las cualidades fundamentales de caliente y frío, y seco y húmedo, y dos fuerzas cósmicas, el amor y el odio, que son las raíces de todas las cosas.
En el año 460-370 a. J.C., Leucipo y su discípulo Demócrito, de Abdera, emplearón por primera vez el termino átomo y lo definieron como eternos e indivisibles, y de la misma naturaleza, pero difieren en forma, orden y distribución relativa y magnitud.