Química inorgânica

Química inorgânica ou química mineral é o ramo da química que estuda os elementos químicos e as substâncias da natureza que não possuem o carbono coordenados em cadeias, investigando as suas estruturas, propriedades e a explicação do mecanismo de suas reações e transformações. Os materiais inorgânicos compreendem cerca de 95% das substâncias existentes no planeta Terra.

As chamadas "substâncias inorgânicas" que servem de foco de estudo para a química inorgânica, são divididos em 4 grupos denominados como "funções inorgânicas".São eles:

• Ácidos
• Bases ou hidróxidos
• Sais
• Óxidos

Muitos compostos inorgânicos são sais, constituídos de um cátion e um ânion agrupados por ligação iônica. Um exemplo de sal é o cloreto de magnésio MgCl₂, que é constituído do cátion Mg²⁺ e ânions de cloro Cl⁻. Nesses compostos, as proporções de íons são tais que a carga elétrica é cancelada, fazendo com que o composto como um todo seja eletricamente neutro. Os íons são descritos por seu estado de oxidação e a facilidade de sua formação pode ser estimada a partir do seu potencial de ionização (para cátions) ou da afinidade eletrônica (anions) de seus elementos formadores.

Uma importante classe de sais inorgânicos são os óxidos, os carbonatos, sulfatos e os haletos. Muitos dos compostos inorgânicos são caracterizados por um alto ponto de fusão. Sais inorgânicos são tipicamente maus condutores no estado sólido. Outras características importantes são a solubilidade na água e a facilidade de cristalização. Alguns sais (por exemplo NaCl) são muito solúveis em água, outros (por exemplo SiO₂) não o são.

A mais simples reação inorgânica é a da dupla troca, quando da mistura de dois sais iônicos os seus íons são trocados sem a mudança no estado de oxidação. Na reação de oxi-redução um dos reagentes, o oxidante, diminui seu número de oxidação e o outro reagente, o redutor, tem seu número de oxidação aumentado. O resultado é uma troca de eletrons. A troca de elétrons pode ocorrer indiretamente como também, por exemplo nas baterias, como um conceito chave da eletroquímica.

Quando um dos reagentes contem átomos de hidrogênio, uma reação pode ocorrer pela troca de prótons na química do ácido base. Em uma definição mais genérica, um ácido que pode ser qualquer substância química capaz de capturar um par de elétrons é chamado de ácido de Lewis; por outro lado, qualquer molécula que tende a doar um par de elétrons é denominada de base de Lewis. Como um refinamento da interações ácido-base, a teoria HSAB leva em conta a polarização e tamanho dos íons.

Compostos inorgânicos são encontrados na natureza como minerais. O solo pode conter sulfeto de ferro como pirita ou sulfeto de cálcio como o gypsum. Compostos inorgânicos também podem ser encontrados em outras diversas formas, tais como biomoléculas: como eletrólitos (cloreto de sódio), armazenamento de energia (ATP) ou na construção (o polifosfato é o arcabouço do DNA).

O primeiro composto inorgânico feito pelo homem foi o nitrato de amônia para fertilização do solo, produzido pelo processo de Haber.Compostos inorgânicos são sintetizados com o uso de catalisadores tais como pentóxido de vanádio e cloreto de titânio(III), ou com reagentes da química orgânica tais como hidreto de alumínio e lítio.

(A estrutura iônica do óxido de potássio, K₂O.)

Categoria das reações da química inorgânica

Há quatro categorias das reações da química inorgânica: reação de síntese (ou combinação), reação de decomposição, reação de simples troca e reação de dupla troca.

Grupos da química inorgânica

Na química inorgânica existem quatro grupos funcionais: Óxidos, Ácidos,Bases e Sais. Sua diferenciação é simples: a partir de quatro critérios, descobre-se sua função.^[1]

1. º - O primeiro elemento do composto é um hidrogênio, H_ ,sendo assim um ácido. (ex: HCl , HF)
2. º - O possui OH como último elemento do composto, _OH , sendo assim uma base. (ex: NaOH , AgOH)
3. º - É um composto diatômico (dois elementos), no qual o último é oxigênio , _O , sendo assim um óxido. (ex: CO , CaO)
4. ° - O primeiro elemento é um metal e o segundo elemento é um não-metal, sendo assim um sal.(ex: NaCl , AgF

Campo da química inorgânica

Os maiores ramos da química inorgânica incluem:

• Minerais, tais como sal, amianto, silicatos etc.
• Metais e suas ligas, como ferro, cobre, alumínio, latão, bronze etc.
• Compostos envolvendo elementos não-metálicos, como silício, fósforo, cloro, oxigênio, por exemplo água.
• Compostos de coordenação que envolvem metais de transição e espécies doadoras de elétrons.

Comercialmente, importantes substâncias inorgânicas incluem chips de silício, transistores, monitores de cristal líquido, cabos de fibra óptica e um grande número de catalisadores.

A química inorgânica é baseada na físico-química e forma a base para a mineralogia. Ela frequentemente possui interseções com a geoquímica, química analítica, química ambiental e química organometálica.

O leque da química inorgânica inclui compostos moleculares, os quais podem existir como moléculas discretas, e cristais (estudado(s) pela cristalografia e química do estado sólido).