Introducción
La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometálica que es una superposición de ambas.
Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las moléculas orgánicas.
Se suele clasificar los compuestos inorgánicos según su función en ácidos, bases, óxidos y sales, y los óxidos se les suele dividir en óxidos metálicos (óxidos básicos o anhídridos básicos) y óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos ácidos).
Química inorgánica
La química inorgánica resulta demasiado heterogénea para constituir una materia de estudio adecuada. En algunos planes de estudio se confunde la asignatura de química inorgánica con la química general.
La materia de esta asignatura incluye las leyes elementales de la química con sus símbolos y nomenclatura, y una introducción a los métodos experimentales aplicados en química, incluidas las prácticas de laboratorio propias de la química experimental.
Los alumnos aprenden conceptos como valencia, ionización, reactividad, átomo o la teoría cinética de los gases, y se le presta una atención especial a las propiedades y reacciones de las sustancias en disoluciones acuosas.
Una mayor comprensión del comportamiento químico de los elementos y de los compuestos inorgánicos ha permitido desarrollar una gran variedad de técnicas de síntesis y ha posibilitado el descubrimiento de nuevas sustancias inorgánicas.
La química inorgánica moderna se entrecruza con otros campos científicos como la bioquímica, la metalurgia, la mineralogía, la química orgánica, la química física y la física del estado sólido.
Nomenclatura química
Los compuestos binarios inorgánicos contienen dos elementos diferentes y se denominan con el nombre del elemento menos metálico terminado en -uro seguido del nombre del elemento más metálico. Se formula al revés, primero se escribe el símbolo del elemento más metálico y a continuación el símbolo del menos metálico.
Por ejemplo, NaCl, cloruro de sodio; CaS, sulfuro de calcio; MgO, óxido de magnesio, y SiN, nitruro de silicio. Cuando la relación atómica es distinta de 1:1, suele añadirse un prefijo al nombre: CS2, disulfuro de carbono; GeCl4, tetracloruro de germanio; SF6, hexafluoruro de azufre; NO2, dióxido de nitrógeno, y N2O4, tetróxido de dinitrógeno.
Muchos grupos de elementos deben sus nombres a los iones que forman: nitrato, NO3-; sulfato, SO42-, y fosfato, PO43-. El sufijo -ato indica generalmente la presencia de oxígeno. El ion positivo NH4+ se denomina amonio, como en NH4Cl, cloruro de amonio, o (NH4)3PO4, fosfato de amonio.
Existen normas para denominar compuestos más complicados, pero en muchos casos reciben nombres triviales o comunes (por ejemplo, Na2B4O7·10H2O, bórax) o nombres patentados (hexametafosfato de sodio, calgón). Estos nombres fuera de las reglas generales pueden ser útiles y de fácil uso, pero suelen ser difíciles de interpretar.
Tabla periódica de los elementos
La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.
Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. La forma actual es una versión modificada de la de Mendeléyev; fue diseñada por Alfred Werner.
La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la física:
El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica.
El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de los elementos.
La noción de masa atómica (inicialmente denominada “peso atómico”) y, posteriormente, ya en el siglo XX, de número atómico.
Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el número atómico) y las propiedades periódicas de los elementos.
Química de los metales
Los metales, los halógenos y el silicio han sido tradicionalmente objeto de estudio de los químicos inorgánicos. Desde la II Guerra Mundial, la química del boro ha tenido un rápido desarrollo por su similitud con el carbono y el silicio.
Por ejemplo, el boro forma enlaces covalentes consigo mismo y con otros elementos determinados, de modo muy semejante a como lo hacen el carbono y el silicio.
En la química de los metales, la síntesis de compuestos organometálicos y de coordinación, así como el estudio de sus propiedades químicas y físicas, han atraído el interés de los químicos en las tres últimas décadas.
Los compuestos organometálicos son moléculas orgánicas que contienen al menos un átomo de un metal enlazado a un átomo de carbono.
Un ejemplo conocido de esta clase de sustancias es el tetraetilplomo, que se añade como antidetonante a la gasolina en los motores de combustión interna. Otros compuestos organometálicos son los catalizadores utilizados en la fabricación de plásticos y en numerosas reacciones de síntesis orgánica.
Las moléculas de los compuestos de coordinación se caracterizan por tener un átomo metálico central rodeado de átomos no metálicos o grupos de átomos, llamados ligandos, a los que aquél se encuentra unido. Ejemplos de esta clase de compuestos son la mayoría de los tintes y pigmentos, como la sal de Zeise.
Otras ramas de la química inorgánica son la química del estado sólido, que se ocupa, entre otras materias, de la química de los semiconductores; la química de la cerámica; la química de alta temperatura y presión; la geoquímica y la química de los elementos transuránicos, de los actínidos y de los lantánidos.