מסלול כימיה חד חוגי מורחב (5010) הוא מסלול הדגל של החוג לכימיה באוניברסיטה העברית. התוכנית היא תלת שנתית (שישה סמסטרים) ונועדה לספק ידע מוצק בכל ענפי הכימיה הקלאסיים, כמו גם לתת בסיס בתחומים משלימים כמו פיסיקה, מתמטיקה וביולוגיה. התוכנית מעניקה תואר ראשון (B.Sc.) בכימיה.

במהלך שלוש השנים, בוגרי המסלול יידרשו בתוכנית הלימודים ל-145 נקודות זכות (נ"ז) סה"כ כאשר 137 נ"ז ניתנים במסגרת החוג ו-8 נ"ז הם קורסי העשרה המוצעים על ידי פקולטה למדעי החברה ופקולטה למדעי הרוח במסגרת תכנית כלל אוניברסיטאית ("אבני פינה").

שני הסמסטרים הראשונים מתמקדים בבניית בסיס מתמטי/פיזיקלי והענקת יסודות הכימיה. הסמסטרים הבאים משמשים להרחבת הידע בענפים שונים של כימיה – כימיה פיזיקאלית, כימיה תיאורטית, כימיה אורגנית, כימיה אי אורגנית, וכימיה אנליטית. תכנית הלימודים בשנה השניה מכילה גם השתתפות בקורסים מעשיים בסיסיים (קורסי מעבדה) שמגבים את הלימודים העיוניים. בשני הסמסטרים  האחרונים ממשיכים התלמידים להעמיק את הידע בכל התחומים באמצעות לימודים עיוניים ומעבדות, ובתחום המעניין אותם באופן אישי על בסיס הידע שצברו במהלך שנות התואר. הם יוכלו לבחור מתוך מגוון של קורסי בחירה הניתנים על ידי חוקרי המכון.

בוגרי החוג יכולים להמשיך לימודיהם במחקר לתואר שני באוניברסיטה עברית או בכל מוסד אחר בארץ או בחו"ל, או למצוא תעסוקה בשוק החופשי שכולל תעשיות כימיות מסורתיות או עתירות ידע, מעבדות מחקר ממשלתיות או פרטיות, מוסדות חינוך או בריאות.

תנאי לזכאות לתואר בוגר הוא סיום בהצלחה של 2 קורסי בחירה שנלמדים באוניברסיטה בשפה האנגלית. תנאי זה רלוונטי לכל תלמיד בוגר שהתחיל את לימודיו החל משנת הלימודים תשפ"ב.