Se denomina compuesto inorgánico a aquellos compuestos químicos que están formados por distintos elementos, pero en los que su componente principal no siempre es el carbono, siendo el agua el más abundante.J. J. Berzelius "Lehrbuch der Chemie," 1st ed., Arnoldischen Buchhandlung, Dresden and Leipzig, 1827. . Brief English commentary in English can be found in Bent Soren Jorgensen "More on Berzelius and the vital force" J. Chem. Educ., 1965, vol. 42, p 394. Dan Berger, Bluffton College, analysis of varying inappropriate definitions of the inorganic-organic distinction: Otherwise consistent linked material differing from current article in downplaying the carbon present vs carbon absent distinctive: En los compuestos inorgánicos se podría decir que participan casi la totalidad de elementos conocidos.
Mientras que un compuesto orgánico se forma de manera natural tanto en animales como en vegetales, aunque también el hombre ha logrado crear dichos compuestos de forma artificial en condiciones de laboratorio, uno inorgánico se forma de manera ordinaria por la acción de varios fenómenos físicos y químicos: electrólisis, fusión, etc. También podrían considerarse agentes de la creación de estas sustancias a la energía solar, el agua, el oxígeno.
Los enlaces que forman los compuestos inorgánicos suelen ser iónicos o covalentes.
Ejemplos de compuestos inorgánicos: Cada molécula de cloruro de sodio (NaCl) está compuesta por un átomo de sodio y otro de cloro. Cada molécula de agua (H2O) está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Cada molécula de amoníaco (NH3) está compuesta por un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno. El dióxido de carbono se encuentra en la atmósfera en estado gaseoso y los seres vivos aerobios lo liberan hacia ella al realizar la respiración. Su fórmula química, CO2, indica que cada molécula de este compuesto está formada por un átomo de carbono y dos de oxígeno. El CO2 es utilizado por algunos seres vivos autótrofos como las plantas en el proceso de fotosíntesis para fabricar glucosa. Aunque el CO2 contiene carbono, no se considera como un compuesto orgánico porque no contiene hidrógeno.
Elementos químicos Aunque en su composición intervienen los 93 elementos naturales de la tabla periódica, los compuestos inorgánicos existen en menor medida que los orgánicos en cantidad y variedad
Los compuestos orgánicos, formados mayoritariamente por C, H, O, N, S, por este orden y con mucha menor presencia de otros elementos en su composición, se cuentan entre los más numerosos. Esto se debe a la gran capacidad del carbono de formar cadenas larguísimas y ramificadas. Metales mini|Disco de cobre realizado mediante fundición continua, grabado. mini|Mercurio a temperatura ambiente. Del centenar de elementos de la tabla periódica, el 76% son metales. Ya entre el 3000 y el 2000 a. C. La gente extraía metales como estaño, cobre, plata y hierro de los minerales. Los metales se obtenían calentando minerales a altas temperaturas. Con excepción del mercurio, todos los metales son sólidos a temperatura ambiente y pueden licuarse calentándolos. La buena conformabilidad de los metales licuados para la producción de objetos cotidianos todavía se utiliza a gran escala en la actualidad. Las propiedades del metal son la conductividad para Calor y Corriente.
Desde el , los metales se pueden obtener mediante electricidad (electrólisis y refinado electrolítico). Se descubrieron nuevos metales, como el aluminio y los metales alcalinos y alcalinotérreos. Para muchos campos de aplicación se necesitan metales ligeros como el aluminio o el titanio]], para que aviones, automóviles, vehículos ferroviarios y máquinas no consuman demasiada energía. Debido a su alta dureza y resistencia a la temperatura, el hierro es el metal más utilizado en la construcción de automóviles. La superficie del hierro tiende a oxidarse cuando se expone a la humedad. A principios de los años 80, muchos vehículos todavía mostraban importantes signos de oxidación. Diez años más tarde, muchos vehículos ya disponían de un galvanizado antioxidante.
Los metales se utilizan como baterías y acumuladores para generar electricidad. En las económicas pilas de zinc-carbonos, el zinc se oxida a sal de zinc durante la producción de energía. Otras pilas importantes son las de hidruro de níquel-metal (recargables), las de litio (muy ligeras) o los económicos acumuladores de óxido de plomo-plomo (recargables).
Las [aleaciones]] de metales pueden tener a veces mejores propiedades que los elementos puros. El duraluminio]] es una mezcla de magnesio, cobre y aluminio y es más duro que el aluminio puro. El metal de madera es una aleación de bismuto, plomo, cadmio y estaño con un punto de fusión muy bajo; se utiliza para moldes fusibles. Otras aleaciones metálicas importantes son el bronce de cobre y estaño, el latón de cobre y zinc y el acero, una aleación de hierro con diversos aditivos.
Algunos metales pueden combinarse con no metales para formar estructuras cristalinas con nuevas propiedades. El silicio se combina con germanio, indio o arsénico. Estos cristales se utilizan como semiconductores (diodos y diodos emisores de luz) en electrónica. Otros metales, como el tántalo, se utilizan como condensadores en electrónica.
Los metales o iones metálicos actúan como catalizadores en reacciones en fase gaseosa o líquida, por ejemplo el hierro en la síntesis del amoníaco o los iones de aluminio en la síntesis del polietileno.
Sales, minerales mini|Molécula de agua. El agua es una sustancia importante en la química inorgánica, tiene enlaces covalentes polarizados entre los átomos y puede disolver bien muchas sales inorgánicas. El intervalo de temperaturas entre los puntos de congelación y ebullición del agua permite la vida en nuestro planeta gracias a la solubilidad de las sustancias inorgánicas y orgánicas en el agua líquida.
Las sales inorgánicas difieren en su solubilidad en el agua. Debido a la diferente solubilidad en agua, las sales pueden separarse muchas veces por filtración.
La mezcla de dos sales solubles en agua -por ejemplo, cloruro de bario y sulfato de sodio- puede dar lugar a la formación de una sal poco soluble (sulfato de bario). Si el producto de solubilidad de una sal es bajo, precipita.
Muchos cationes metálicos forman sulfuros poco solubles con aniones sulfuro en una disolución. Eligiendo los ácidos y bases adecuados, ciertos grupos de elementos químicos pueden enriquecerse y determinarse como precipitados de sulfuro. En química analítica, la precipitación de sulfuros es un importante proceso de separación de cationes metálicos. thumb|Anión silicato tetraédrico. Las rocas y los minerales también contienen cationes metálicos. Los metales de las rocas suelen estar presentes en forma de silicatoss y éstos no son solubles en agua. Además de ácidos muy fuertes, los inorgánicos utilizan la sosa para disolver los componentes de las rocas.
El hormigón: Los silicatos son muy importantes, por ejemplo los silicatos de aluminio conocidos como minerales de arcilla. El cemento se produce mezclando esta arcilla con cal. Mezclando grava y piedra triturada con mortero de cemento se produce hormigón. Casi todos los edificios residenciales de Alemania contienen hormigón en alguna medida. [File:Quarznormal.JPG|mini|El cuarzo se presenta de forma natural como guijarros ("pebbles"). porcelana: Otro tipo de arcilla es el caolín. Con cuarzo y feldespato, la arcilla se transforma en porcelana mediante cocción.
Vidrio: Si la arena de cuarzo se calienta a 1000 °C añadiendo la sal sosa, se forma vidrio.
Las sales poco solubles se utilizaban y se utilizan como pigmentos para colorear pinturas.
Las sales inorgánicas son de gran importancia como fertilizante. Estas sales suelen ser muy solubles en agua. A veces, una solubilidad demasiado alta no siempre es deseable a la hora de fertilizar. El sulfato amónico, el cloruro potásico y el abono fosfatado (menos solubles en agua) aumentan considerablemente la fertilidad del suelo.
Formulación y nomenclatura de los compuestos inorgánicos
Los compuestos inorgánicos, presentan gran variedad de estructuras.
Según el número de átomos que componen las moléculas, estas se clasifican en: Monoatómicas: constan de un solo átomo, como las moléculas de gases nobles (He, Ne, Ar, Xe y Kr) Diatómicas: constan de dos átomos. Son diatómicas las moléculas gaseosas de la mayoría de elementos químicos que no forman parte de los gases nobles, como el dihidrógeno (H2) o el dioxígeno (O2); así como algunas moléculas binarias (óxido de calcio). Triatómicas: constan de tres átomos, como las moléculas de ozono (O3), agua (H2O) o dióxido de carbono (CO2). Poliatómicas: contienen cuatro o más átomos, como las moléculas de fósforo (P4) o de óxido férrico (Fe2O3).
Compuesto binario Un compuesto binario es aquel compuesto químico que contiene únicamente dos elementos químicos comunes.
Óxidos Los óxidos son compuestos que resultan de la unión de oxígeno (O2) con cualquier elemento de la tabla periódica sea metal (óxidos básicos) o no metal (óxidos ácidos). Las nomenclaturas son las comunes, la Stock y la IUPAC.
Ejemplos de óxidos: Óxido de cloro (VII): Cl2O7 Óxido de boro: B2O3 Dióxido de carbono: CO2 Dióxido de silicio: SiO2
Peróxidos
Los peróxidos son compuestos que resultan de la unión del grupo peróxido (-O-O- o O2-2) con un metal. En los peróxidos, el oxígeno tiene un número de oxidación o valencia -1. Se nombran utilizando el término «peróxido» seguido del nombre del metal. Se formula nombrando el metal (se simplifica si se puede) y se le añade una molécula de oxígeno y no se simplifica:
Ejemplos de peróxidos: Peróxido de oro (III): Au2(O2)3 Peróxido de plomo (IV) : Pb(O2)2 Peróxido de estaño (IV) : Sn(O2)2 Peróxido de litio : Li2O2
Hidruros Los hidruros son compuestos que resultan de la unión del anión hidruro (H-) con un catión metálico. Se nombran con la palabra «hidruro» seguida del nombre del metal.
Ejemplos de hidruros: Hidruro de litio: LiH Hidruro de berilio: BeH2
Sales binarias Las sales binarias son combinaciones binarias entre un metal y un no metal.
Ejemplos de sales binarias: Cloruro de calcio: CaCl2 Bromuro de hierro (III): FeBr3
Compuestos ternarios Un compuesto ternario es un compuesto que contiene tres elementos diferentes. Hidróxidos
Los hidróxidos son los resultantes de la unión de un grupo hidróxido o hidroxilo con un metal. Se nombran usando el término «hidróxido» (OH-) seguido del nombre del metal mediante la nomenclatura de todos los elementos. Hidróxido de sodio: NaOH Hidróxido de cobalto (III): Co(OH)3 Hidróxido de germanio (IV): Ge(OH)4
Oxácidos
Los oxácidos son compuestos ternarios que se forman al combinarse un anhídrido (óxido ácido) con el agua, la mayoría de ellos responden a la fórmula general x= a*2*HaXbOc, donde X es ordinariamente un no-metal, aunque también puede ser un metal de transición con número de oxidación superior a 5.
Historia de la química inorgánica mini|Sello conmemorativo del tricentenario de la producción de porcelana en Alemania Muchas sustancias inorgánicas y algunas conversiones de sustancias inorgánicas ya se conocían en la antigüedad, por ejemplo la extracción de metales a partir de minerales como oro, plata, cobre, estaño, plomo, hierro y mercurio. También se utilizaban otros aspectos como la alfarería, la producción de vidrio en Egipto, la fabricación de porcelana (China), los colores minerales (blanco de plomo, plomo rojo, virutas verdes, cinabrio y oropimente). Además, se utilizaba azufre para fumar, cal como mortero para edificios residenciales, sales como sal de cocina para la preparación de alimentos, natrón para la producción de vidrio y jabón, salpeter como remedio y alumbre en curtidurías.