Chemia nieorganiczna
Nowoczesna chemia, która pochodzi mniej więcej od przyjęcia prawa zachowania masy pod koniec XVIII wieku, początkowo koncentrowała się na tych substancjach, które nie były związane z organizmami żywymi. Badanie takich substancji, które zwykle mają mało węgla lub nie mają go wcale, stanowi dyscyplinę chemii nieorganicznej. Wczesne prace zmierzały do zidentyfikowania prostych substancji, czyli pierwiastków, które są składnikami wszystkich bardziej złożonych substancji. Niektóre pierwiastki, takie jak złoto i węgiel, były znane od starożytności, a wiele innych zostało odkrytych i zbadanych w XIX i na początku XX wieku. Dziś znanych jest ich ponad 100. Badanie takich prostych związków nieorganicznych, jak chlorek sodu (sól kuchenna), doprowadziło do powstania niektórych podstawowych pojęć współczesnej chemii, a jednym z wartych uwagi przykładów jest prawo stałych proporcji. Prawo to mówi, że dla większości czystych substancji chemicznych elementy składowe są zawsze obecne w stałych proporcjach wagowych (np. każde 100 gramów soli zawiera 39,3 gramów sodu i 60,7 gramów chloru). Sól w postaci krystalicznej, zwana halitem, składa się z przeplatających się atomów sodu i chloru, przy czym na każdy atom chloru przypada jeden atom sodu. Taki związek, powstały wyłącznie w wyniku połączenia dwóch pierwiastków, nazywany jest związkiem dwuskładnikowym. Związki binarne są bardzo powszechne w chemii nieorganicznej i wykazują niewielką różnorodność strukturalną. Z tego powodu liczba związków nieorganicznych jest ograniczona pomimo dużej liczby pierwiastków, które mogą ze sobą reagować. Jeśli trzy lub więcej elementów są połączone w substancji, możliwości strukturalne stają się większe.
Po okresie spokoju na początku 20 wieku, chemia nieorganiczna ponownie stała się ekscytującym obszarem badań. Związki boru i wodoru, znane jako borany, mają unikalne cechy strukturalne, które wymusiły zmianę w myśleniu o architekturze cząsteczek nieorganicznych. Niektóre substancje nieorganiczne posiadają cechy strukturalne, o których długo sądzono, że występują tylko w związkach węgla, a kilka nieorganicznych polimerów zostało nawet wyprodukowanych. Ceramika to materiały składające się z pierwiastków nieorganicznych połączonych z tlenem. Przez wieki przedmioty ceramiczne były wytwarzane poprzez silne ogrzewanie naczynia uformowanego z pasty sproszkowanych minerałów. Chociaż ceramika jest dość twarda i stabilna w bardzo wysokich temperaturach, jest zazwyczaj krucha. Obecnie produkowane są nowe materiały ceramiczne, wystarczająco wytrzymałe, aby mogły być używane jako łopatki turbin w silnikach odrzutowych. Istnieje nadzieja, że pewnego dnia ceramika zastąpi stal w elementach silników spalinowych. W 1987 roku odkryto, że ceramika zawierająca itr, bar, miedź i tlen, o przybliżonym wzorze YBa2Cu3O7, jest nadprzewodnikiem w temperaturze około 100 K. Nadprzewodnik nie stawia oporu przy przepływie prądu elektrycznego, a ten nowy rodzaj ceramiki może znaleźć szerokie zastosowanie w aplikacjach elektrycznych i magnetycznych. Ceramika nadprzewodząca jest tak prosta do wytworzenia, że można ją przygotować w laboratorium w szkole średniej. Jego odkrycie ilustruje nieprzewidywalność chemii, dla fundamentalnych odkryć mogą być nadal wykonane z prostego sprzętu i niedrogich materiałów.
Wiele z najbardziej interesujących osiągnięć w chemii nieorganicznej mostu luki z innymi dyscyplinami. Chemia metaloorganiczna bada związki, które zawierają elementy nieorganiczne połączone z jednostkami bogatymi w węgiel. Wiele związków metaloorganicznych odgrywa ważną rolę w chemii przemysłowej jako katalizatory, czyli substancje, które są w stanie przyspieszyć szybkość reakcji, nawet jeśli występują w bardzo małych ilościach. Pewien sukces osiągnięto w wykorzystaniu takich katalizatorów do przekształcania gazu ziemnego w pokrewne, ale bardziej użyteczne substancje chemiczne. Chemicy stworzyli również duże cząsteczki nieorganiczne, które zawierają rdzeń z atomów metalu, takich jak platyna, otoczony powłoką z różnych jednostek chemicznych. Niektóre z tych związków, określane jako klastry metali, mają cechy metali, podczas gdy inne reagują w sposób podobny do układów biologicznych. Śladowe ilości metali w systemach biologicznych są niezbędne dla procesów takich jak oddychanie, funkcjonowanie nerwów i metabolizm komórkowy. Procesy tego rodzaju stanowią przedmiot badań chemii bioorganicznej. Chociaż cząsteczki organiczne były kiedyś uważane za wyróżniającą cechę chemiczną istot żywych, obecnie wiadomo, że chemia nieorganiczna odgrywa istotną rolę, jak również.
.