เคมีอนินทรีย์เป็นส่วนหนึ่งของเคมีทั่วไป เธอศึกษาคุณสมบัติและพฤติกรรมของสารประกอบอนินทรีย์ - โครงสร้างและความสามารถในการทำปฏิกิริยากับสารอื่น ๆ ทิศทางนี้จะสำรวจสารทั้งหมดยกเว้นสารที่สร้างจากโซ่คาร์บอน (ส่วนหลังเป็นหัวข้อของการศึกษาเคมีอินทรีย์)
เคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อน การแบ่งออกเป็นหมวดหมู่เป็นไปตามอำเภอใจ ตัวอย่างเช่นเคมีอนินทรีย์และเคมีอินทรีย์ผูกสารประกอบที่เรียกว่าไบโอนินทรีย์ ซึ่งรวมถึงฮีโมโกลบินคลอโรฟิลล์วิตามินบี12 และเอนไซม์หลายชนิด
บ่อยมากเมื่อศึกษาสารหรือกระบวนการจำเป็นต้องคำนึงถึงความสัมพันธ์ที่หลากหลายกับศาสตร์อื่น ๆ เคมีทั่วไปและอนินทรีย์ประกอบด้วยสารที่เรียบง่ายและซับซ้อนซึ่งมีจำนวนใกล้เคียงกับ 400,000 การศึกษาคุณสมบัติของสารเหล่านี้มักรวมถึงวิธีการทางเคมีเชิงฟิสิกส์ที่หลากหลายเนื่องจากสามารถรวมคุณสมบัติของวิทยาศาสตร์เช่นฟิสิกส์ได้ คุณสมบัติของสารได้รับอิทธิพลจากการนำไฟฟ้ากิจกรรมแม่เหล็กและแสงผลของตัวเร่งปฏิกิริยาและปัจจัย "ทางกายภาพ" อื่น ๆ
โดยทั่วไปสารประกอบอนินทรีย์ถูกจำแนกตามหน้าที่:
ออกไซด์มักถูกจำแนกออกเป็นโลหะ (ออกไซด์พื้นฐานหรือแอนไฮไดรด์พื้นฐาน) และออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะ (ออกไซด์ที่เป็นกรดหรือกรดแอนไฮไดรด์)
ประวัติของเคมีอนินทรีย์แบ่งออกเป็นหลาย ๆช่วงเวลา ในระยะเริ่มต้นความรู้ถูกสะสมโดยการสังเกตแบบสุ่ม ตั้งแต่สมัยโบราณมีความพยายามที่จะเปลี่ยนโลหะฐานให้เป็นโลหะมีค่า แนวคิดการเล่นแร่แปรธาตุได้รับการส่งเสริมโดยอริสโตเติลผ่านหลักคำสอนของเขาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงได้ขององค์ประกอบ
ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่สิบห้าโรคระบาดโหมกระหน่ำ โดยเฉพาะประชากรได้รับความเดือดร้อนจากไข้ทรพิษและโรคระบาด ชาว Aesculapians สันนิษฐานว่าโรคเกิดจากสารบางชนิดและควรดำเนินการต่อสู้กับสารเหล่านี้ด้วยความช่วยเหลือของสารอื่น ๆ สิ่งนี้นำไปสู่จุดเริ่มต้นของช่วงเวลาที่เรียกว่า Medico-chemical ในเวลานั้นเคมีกลายเป็นวิทยาศาสตร์อิสระ
ในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาเคมีจากการปฏิบัติอย่างแท้จริงสาขาการวิจัยเริ่ม "เติบโต" ด้วยแนวคิดทางทฤษฎี นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามอธิบายกระบวนการลึก ๆ ที่เกิดขึ้นกับสาร ในปี ค.ศ. 1661 โรเบิร์ตบอยล์ได้นำแนวคิดเรื่อง "องค์ประกอบทางเคมี" ในปี 1675 นิโคลัสเลมเมอร์แยกองค์ประกอบทางเคมีของแร่ธาตุออกจากพืชและสัตว์ด้วยเหตุนี้จึงทำให้การศึกษาสารประกอบอนินทรีย์ทางเคมีแยกออกจากสารอินทรีย์
ต่อมานักเคมีพยายามอธิบายปรากฏการณ์ของการเผาไหม้ Georg Stahl นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้สร้างทฤษฎี phlogiston ตามที่ร่างกายที่ติดไฟได้ปฏิเสธอนุภาค phlogiston ที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง ในปี 1756 Mikhail Lomonosov ได้ทดลองพิสูจน์ว่าการเผาไหม้ของโลหะบางชนิดเกี่ยวข้องกับอนุภาคของอากาศ (ออกซิเจน) Antoine Lavoisier ยังข้องแวะกับทฤษฎี phlogiston ซึ่งกลายเป็นผู้ก่อตั้งทฤษฎีการเผาไหม้สมัยใหม่ นอกจากนี้เขายังแนะนำแนวคิดเรื่อง "สารประกอบขององค์ประกอบทางเคมี"
ช่วงต่อไปเริ่มต้นด้วยผลงานของ John Daltonและพยายามอธิบายกฎทางเคมีผ่านปฏิสัมพันธ์ของสารในระดับอะตอม (กล้องจุลทรรศน์) การประชุมทางเคมีครั้งแรกในคาร์ลสรูเออในปีพ. ศ. ด้วยการค้นพบกฎคาบและการสร้างระบบธาตุ Dmitry Mendeleev พิสูจน์ให้เห็นว่าทฤษฎีอะตอม - โมเลกุลเกี่ยวข้องไม่เพียง แต่กับกฎทางเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพขององค์ประกอบด้วย
ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาเคมีอนินทรีย์เกี่ยวข้องกับการค้นพบการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีในปี พ.ศ. 2419 และการอธิบายโครงสร้างของอะตอมในปี พ.ศ. 2456 การศึกษาโดย Albrecht Kessel และ Hilbert Lewis ในปีพ. ศ. 2459 ช่วยแก้ปัญหาเกี่ยวกับธรรมชาติของพันธะเคมี จากทฤษฎีสมดุลที่แตกต่างกันโดย Willard Gibbs และ Henrik Rosseb Nikolai Kurnakov ในปีพ. ศ. 2456 ได้สร้างหนึ่งในวิธีการหลักของเคมีอนินทรีย์ที่ทันสมัยนั่นคือการวิเคราะห์ทางเคมีกายภาพ
สารประกอบอนินทรีย์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปแบบของแร่ธาตุ ดินอาจมีเหล็กซัลไฟด์เช่นไพไรต์หรือแคลเซียมซัลเฟตในรูปของยิปซั่ม สารประกอบอนินทรีย์ยังเกิดเป็นสารชีวโมเลกุล สังเคราะห์ขึ้นเพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวทำปฏิกิริยา สารประกอบอนินทรีย์เทียมที่สำคัญอันดับแรกคือแอมโมเนียมไนเตรตซึ่งใช้ในการใส่ปุ๋ยให้กับดิน
เป็นตัวแทนของสารประกอบอนินทรีย์หลายชนิดเป็นสารประกอบไอออนิกที่ประกอบด้วยไอออนบวกและแอนไอออน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าเกลือซึ่งเป็นเป้าหมายของการวิจัยทางเคมีอนินทรีย์ ตัวอย่างของสารประกอบไอออนิก ได้แก่
ในเกลือแต่ละชนิดจะมีสัดส่วนของไอออนเป็นเช่นนั้นประจุไฟฟ้าอยู่ในสภาวะสมดุลนั่นคือการเชื่อมต่อโดยรวมเป็นกลางทางไฟฟ้า ไอออนถูกอธิบายโดยสถานะออกซิเดชั่นและความสะดวกในการก่อตัวซึ่งตามมาจากศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออน (ไอออนบวก) หรือความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ (แอนไอออน) ขององค์ประกอบที่เกิดขึ้น
เกลืออนินทรีย์ ได้แก่ ออกไซด์คาร์บอเนตซัลเฟตและเฮไลด์ สารประกอบหลายชนิดมีจุดหลอมเหลวสูง โดยปกติเกลืออนินทรีย์จะเป็นผลึกของแข็ง คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความสามารถในการละลายน้ำและความง่ายในการตกผลึก เกลือบางชนิด (เช่น NaCl) ละลายในน้ำได้สูงในขณะที่เกลืออื่น ๆ (เช่น SiO2) แทบไม่ละลายน้ำ
โลหะเช่นเหล็กทองแดงบรอนซ์ทองเหลืองอลูมิเนียมเป็นกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีที่ด้านล่างซ้ายของตารางธาตุ กลุ่มนี้ประกอบด้วย 96 องค์ประกอบที่โดดเด่นด้วยการนำความร้อนสูงและการนำไฟฟ้า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโลหะวิทยา โลหะสามารถแบ่งออกได้อย่างคร่าวๆเป็นเหล็กและอโลหะหนักและเบา อย่างไรก็ตามองค์ประกอบที่ใช้มากที่สุดคือเหล็กซึ่งคิดเป็น 95% ของการผลิตโลกในบรรดาโลหะทุกประเภท
โลหะผสมเป็นสารที่ซับซ้อนได้จากการหลอมและผสมโลหะสองชนิดขึ้นไปในสถานะของเหลว ประกอบด้วยฐาน (องค์ประกอบที่โดดเด่นในอัตราส่วนเปอร์เซ็นต์: เหล็กทองแดงอลูมิเนียม ฯลฯ ) พร้อมด้วยการผสมและการปรับเปลี่ยนส่วนประกอบเล็กน้อย
มนุษย์ใช้โลหะผสมประมาณ 5,000 ชนิด เป็นวัสดุหลักในการก่อสร้างและอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีโลหะผสมระหว่างโลหะและอโลหะ
ในตารางเคมีอนินทรีย์โลหะถูกแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:
อโลหะสามารถเป็นได้ทั้งองค์ประกอบทางเคมีและสารประกอบทางเคมี ในสภาพอิสระพวกมันจะสร้างสสารง่ายๆที่มีคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะ ในเคมีอนินทรีย์ 22 องค์ประกอบมีความโดดเด่น เหล่านี้ ได้แก่ ไฮโดรเจนโบรอนคาร์บอนไนโตรเจนออกซิเจนฟลูออรีนซิลิคอนฟอสฟอรัสกำมะถันคลอรีนสารหนูซีลีเนียมเป็นต้น
อโลหะที่พบมากที่สุดคือฮาโลเจน ในการทำปฏิกิริยากับโลหะพวกมันก่อตัวเป็นสารประกอบพันธะซึ่งส่วนใหญ่เป็นไอออนิกตัวอย่างเช่น KCl หรือ CaO เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กันอโลหะสามารถสร้างสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ (Cl3N, ClF, CS2 และอื่น ๆ )
เบสเป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งสำคัญที่สุดคือซึ่งเป็นไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้ เมื่อละลายพวกมันจะแยกตัวออกด้วยไอออนบวกของโลหะและไฮดรอกไซด์แอนไอออนและ pH ของมันมีค่ามากกว่า 7 เบสถือได้ว่าเป็นสารเคมีที่ตรงข้ามกับกรดเนื่องจากกรดที่แตกตัวในน้ำจะเพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H3O +) จนเบสลดลง
กรดเป็นสารที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางเคมีกับเบสดึงอิเล็กตรอนออกจากพวกมัน กรดที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติส่วนใหญ่ละลายน้ำได้ เมื่อละลายพวกมันจะแยกตัวออกจากไอออนบวกของไฮโดรเจน (H+) และแอนไอออนที่เป็นกรดและ pH น้อยกว่า 7