Inorganic chemistry

18世紀後半に質量保存の法則が認められてから多少なりとも始まった近代化学は、当初、生物に関係のない物質に焦点を当てた。 炭素をほとんど含まない物質を研究するのが無機化学の分野である。 初期の研究では、より複雑な物質の構成要素である単純な物質、すなわち元素を特定することが目指された。 金や炭素のように古代から知られている元素もあれば、19世紀から20世紀初頭にかけて発見・研究された元素も数多くある。 現在では、100種類以上が知られている。 塩化ナトリウム（食塩）のような単純な無機化合物の研究は、現代化学の基本的な概念のいくつかを導き出しました。 これは、ほとんどの純粋な化学物質において、構成する元素は常に一定の質量比で存在するという法則である（例えば、食塩100gあたりナトリウム39.3gと塩素60.7gが含まれている）。 塩の結晶体であるハライトは、ナトリウム原子と塩素原子が混在しており、塩素原子1個に対してナトリウム原子1個で構成されている。 このように、2つの元素の組み合わせだけでできた化合物を二元系化合物という。 二元系化合物は無機化学の分野では非常によく見られる化合物であり、構造のバリエーションは少ない。 そのため、反応しうる元素の数が多いにもかかわらず、無機化合物の種類は限られている。 しかし、3種類以上の元素が組み合わされた物質であれば、その構造的な可能性はさらに大きくなる。 ホウ素と水素の化合物であるボランは、ユニークな構造的特徴を持ち、無機分子の構造に関する考え方に変化を迫ったのである。 無機物には、炭素化合物にしか存在しないと考えられていた構造を持つものがあり、無機高分子もわずかながら作られている。 セラミックスは、無機元素と酸素が結合してできた物質である。 古くから、鉱物の粉末をペースト状にしたものを容器に入れて、強く加熱することで陶磁器が作られてきた。 セラミックスは非常に硬く、高温でも安定しているが、通常、もろい。 現在では、ジェットエンジンのタービンブレードに使用できる強度を持つ新しいセラミックスが製造されている。 また、鉄に代わる内燃機関の部品として、セラミックスの利用が期待されている。 1987年、イットリウム、バリウム、銅、酸素を含むセラミックス（近似式YBa2Cu3O7）が、約100Kの温度で超伝導体となることが発見された。 超伝導セラミックスは、高校の実験室で作ることができるほど簡単なものです。 その発見は、化学の予測不可能性を示しており、基本的な発見は、簡単な装置と安価な材料で行うことができます。 有機金属化学は、無機元素を炭素の多い単位と組み合わせた化合物を研究する。 有機金属化合物の多くは、ごく微量でも反応速度を速めることができる物質である触媒として、工業化学において重要な役割を担っている。 このような触媒を利用して、天然ガスをより有用な化学物質に変換することに成功した例もある。 また、白金などの金属原子を核とし、その周囲をさまざまな化学ユニットの殻で覆った大きな無機分子も作られている。 金属クラスターと呼ばれるこれらの化合物の中には、金属の特性を持つものもあれば、生体系と同様の反応を示すものもある。 生体内に存在する微量の金属は、呼吸、神経機能、細胞代謝などのプロセスに不可欠である。 このような過程を研究対象とするのが生物無機化学である。 有機分子が生物の化学的特徴であると考えられていたが、無機化学も重要な役割を担っていることが分かっている

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