כימיה אי-אורגנית

כימיה אי-אורגנית (או אנאורגנית) היא ענף בכימיה העוסק בסינתזה והתנהגות של תרכובות אי-אורגניות ואורגנו-מתכתיות. תחום זה מכסה תרכובות כימיות שאינן מבוססות פחמן, בשונה מכימיה אורגנית. ההבחנה בין שתי הדיסציפלינות רחוקה מלהיות מוחלטת, שכן יש חפיפה רבה בתת-הדיסציפלינה של כימיה אורגנו-מתכתית. לכימיה אי-אורגנית ישנם יישומים בכל היבט של התעשייה הכימית, כולל קטליזה, הנדסת חומרים, פיגמנטים, חומרים פעילי שטח, ציפויים, תרופות, דלקים וחקלאות. תרכובות אי-אורגניות רבות הן תרכובות יוניות, המורכבות מקטיונים ואניונים המחוברים באמצעות קשר יוני. דוגמאות למלחים (שהם תרכובות יוניות) הם מגנזיום כלוריד MgCl 2 {\displaystyle {\ce {MgCl2}}} , המורכב מקטיוני מגנזיום Mg 2 + {\displaystyle {\ce {Mg^2+}}} ומאניוני כלוריד Cl − {\displaystyle {\ce {Cl-}}} , או נתרן חמצני Na 2 O {\displaystyle {\ce {Na2O}}} , המורכב מקטיוני נתרן Na + {\displaystyle {\ce {Na+}}} ומאניוני חמצן O 2 − {\displaystyle {\ce {O^2-}}} . בכל מלח, הפרופורציות של היונים הן כאלה שהמטענים החשמליים מתבטלים, כך שהתרכובת בתפזורת היא נייטרלית מבחינה חשמלית. היונים מתוארים לפי דרגת החמצון שלהם וניתן להסיק את קלות היווצרותם מפוטנציאל היינון (עבור קטיונים) או מהזיקה האלקטרונית (אניונים) של היסודות בתרכובת. קבוצות חשובות של תרכובות אי-אורגניות הן התחמוצות, הקרבונטים, הסולפטים וההלידים. לתרכובות אי-אורגניות רבות יש נקודות התכה גבוהות והן מתגבשות בקלות. מלחים מסוימים (למשל, NaCl {\displaystyle {\ce {NaCl}}} ) מסיסים מאוד במים, אחרים (למשל, FeS {\displaystyle {\ce {FeS}}} ) לא. התגובה האי-אורגנית הפשוטה ביותר היא מטתזה כאשר בערבוב של שני מלחים היונים מוחלפים ללא שינוי בדרגת החמצון. בתגובות חמצון-חיזור, מגיב אחד, המחמצן, מוריד את דרגת החמצון שלו ולמגיב אחר, המחזר, דרגת החמצון שלו עולה. התוצאה נטו היא מעבר אלקטרונים. מעבר אלקטרונים יכולה להתרחש גם בעקיפין, למשל, בסוללות, מושג מפתח באלקטרוכימיה. כאשר מגיב אחד מכיל אטומי מימן, תגובה יכולה להתרחש על ידי מעבר פרוטונים בכימיה של חומצה-בסיס. בהגדרה כללית יותר, כל צורון כימי המסוגל להיקשר לזוגות אלקטרונים ולקבל אותם נקרא חומצת לואיס. לעומת זאת, כל מולקולה שנוטה לתרום זוג אלקטרונים מכונה בסיס לואיס. תרכובות אי-אורגניות נמצאות בטבע כמינרלים. קרקע עשויה להכיל ברזל סולפיד כמו פיריט או סידן גופרתי כמו גבס. לתרכובות אי-אורגניות יש גם תפקידים רבים בתור ביומולקולות ומשמשות כאלקטרוליטים (נתרן כלורי), באחסון אנרגיה (ATP) או בבנייה (עמוד השדרה הפוליפוספטי ב-DNA). התרכובת האי-אורגנית החשובה הראשונה מעשה ידי אדם הייתה אמוניום חנקתי לדישון קרקע בתהליך הבר. תרכובות אי-אורגניות מסונתזות לצורך שימוש כזרזים כגון ונדיום (V) אוקסיד וטיטניום (III) כלוריד, או כראגנטים בכימיה אורגנית כגון ליתיום אלומיניום הידריד. תת-דיסציפלינות של כימיה אי-אורגנית הן כימיה אורגנו-מתכתית, כימיה של צבירים וכימיה ביו-אי-אורגנית. תחומים אלה הם תחומי מחקר פעילים בכימיה אי-אורגנית, המכוונים לפיתוח זרזים, מוליכי על וטיפולים חדשים. חומצה מינרלית Inorganic Chemistry, כתב עת בנושא כימיה אי-אורגנית European Journal of Inorganic Chemistry, כתב עת בנושא כימיה אי-אורגנית(הקישור אינו פעיל) כימיה אי-אורגנית, דף שער בספרייה הלאומית כימיה אי-אורגנית, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) "Careers in Chemistry: Inorganic Chemistry". American Chemical Society. אורכב מ-המקור ב-2012-10-29. Coll, Richard K.; Treagust, David F. (2003). "Investigation of secondary school, undergraduate, and graduate learners' mental models of ionic bonding". Journal of Research in Science Teaching (באנגלית). 40 (5): 464–486. Bibcode:2003JRScT..40..464C. doi:10.1002/tea.10085. ISSN 0022-4308. Jensen, William B. (1978). "The Lewis acid-base definitions: a status report". Chemical Reviews (באנגלית). 78 (1): 1–22. doi:10.1021/cr60311a002. ISSN 0009-2665. Burns, P. C. (2005-12-01). "U6+ Minerals and Inorganic Compounds: Insights into an Expanded Structural Hierarchy of Crystal Structures". The Canadian Mineralogist (באנגלית). 43 (6): 1839–1894. doi:10.2113/gscanmin.43.6.1839. ISSN 0008-4476. Shainberg, I.; Sumner, M. E.; Miller, W. P.; Farina, M. P. W.; Pavan, M. A.; Fey, M. V. (1989), Lal, Rattan; Stewart, B. A. (eds.), "Use of Gypsum on Soils: A Review", Soil Restoration, New York, NY: Springer New York, vol. 17, pp. 1–111, doi:10.1007/978-1-4612-3532-3_1, ISBN 978-1-4612-7684-5, נבדק ב-2022-08-21 Haaijer, Suzanne C. M.; Lamers, Leon P. M.; Smolders, Alfons J. P.; Jetten, Mike S. M.; Op den Camp, Huub J. M. (2007-08-14). "Iron Sulfide and Pyrite as Potential Electron Donors for Microbial Nitrate Reduction in Freshwater Wetlands". Geomicrobiology Journal (באנגלית). 24 (5): 391–401. doi:10.1080/01490450701436489. ISSN 0149-0451. S2CID 97227345. Witschi, H. (2000-05-01). "Fritz Haber: 1868-1934". Toxicological Sciences. 55 (1): 1–2. doi:10.1093/toxsci/55.1.1. PMID 10788553.