Неорганска хемија, анорганска хемија или минерална хемија је део хемије који изучава хемијска својства и реакције свих хемијских елемената осим угљеника и њихових једињења као и хемијске процесе који се збивају међу њима.Нешић, С. & Вучетић, Ј. 1988. Неорганска препаративна хемија. Грађевинска књига: Београд. Једињења угљеника (са изузетком оксида угљеника, угљене киселине и њених соли - карбоната) изучава органска хемија. Гранична област неорганске према органској хемији су органометална једињења. Док та једињења у органској хемији служе само као помоћна средства или реагенси, неорганска хемија разматра координацијску хемију метала.
Историјски, неорганска хемија се бави супстанцама које нису настале као посљедица органског живота, односно као производ живих бића. Од синтезе урее 1828. године коју је извео Фридрих Велер, када је добио органску супстанцу уреу из неорганског једињења амонијум цијанида, нестала је јасна граница између супстанци из неживе (неорганска једињења) и живе природе (органска једињења). Тако је данас познато да бројни организми производе неорганска једињења, док се у лабораторији могу добити готово сва органска једињења. Прављење разлике између ове две области је и даље смислено, јер се механизми реакција и структура једињења у органској и неорганској хемији значајно разликују.
Историја Многа неорганска једињења и неке неорганске реакције су биле познате још у антици. Добијање метала из руда (злато, сребро, бакар, калај, олово, жива), производња керамике, стакла (Египат), порцелана (Кина), минералних боја (цинабарит, оловна бела, бакар зелена), сумпор, креч (у грађевинарству), соли (попут кухињске), сода (за прављење стакла и сапуна), шалитра и многа друга једињења такође спадају у неорганску хемију.
У доба алхемичара, у 13. веку, биле су познате методе прављења сумпорне киселине, разређене хлороводичне киселине, азотне киселине, златотопке (смесе азотне и хлороводичне киселине за растварање злата), а многе од њих у Европу су донели арапски алхемичари. Касније је Јохан Рудолф Глаубер око 1650. значајно унапредио процес производње многих киселина, као и начин добијања пушљиве хлороводичне киселине.
Роберт Бојл у свом главном делу -{The Sceptical Chemist}- описао је удаљавање од аристотелских теорија алхемије и увођење експерименталног истраживања и закључака који се изводе на тим експериментима. Значајна је његова претпоставка да су хемијски елементи састављени из нераздвојивих, истих, сићушних атома, док су хемијска једињења састављена из бројних, малих али различитих елемената. Џорџ Ернст Стал и Јохан Јоахим Бечер су почетком 18. века развили теорију флогистона. Овом теоријом, која се 80 година касније испоставила као нетачна, могли су се на хемијски начин објаснити процеси сагоревања, оксидације и редукције као и врења. Узрок неуспеха теорије флогистона је била до тада непозната и неоткривена супстанца у ваздуху, која је касније откривена као кисеоник.
Џозеф Пристли је интензивно проучавао ваздух и открио да је у саставу ваздуха садржана супстанца које омогућава дисање и подржава оксидацију метала до металних оксида. Загрејавањем жива(II) оксида, Пристли је успео да добије супстанцу у гасовитом стању која омогућава дисање и сагоријевање, а успео је и да одреди удео овог гаса у ваздуху. Тек је Антоан Лавоазје изучавајући резултате до којих је дошао Пристли из његових истраживања донео закључак да ова новооткривена супстанца (кисеоник) мора бити нови хемијски елемент. На темељу Лавоазјеових закључака потврђена је теорија елемената коју је Бојл поставио, као и теорија да су елементи састављени из бројних, идентичних, недељивих атома. Такође је потврђено и схватање да се хемијско једињење састоји из више различитих елемената.
Као чисти елементи тада су разврстани метали злато, сребро, бакар, калај, олово, цинк, као и неметални елементи фосфор, сумпор, угљеник, кисеоник, азот и други. Осим тога, Лавоазје је спознао да се при свакој реакцији и хемијској промени супстанци збир мâса улазних и излазних производа остаје иста (Закон одржања масе). Стари, алхемијски симболи и описи неорганских супстанци су замењени рационалним ознакама са појединачним елементарним јединицама хемијских једињења. Лавоазјеова теорија оксидације представљала је револуционарну новину у хемији, која је омогућила будућим хемичарима да проналазе нове елементе.
Готово у исто време дошло је до открића електричне струје, за шта су заслужни Луиђи Галвани и Алесандро Волта. Помоћу тада направљеног Волтиног стуба разлагањем воде формирани су гасовити елементи кисеоник и водоник и одређен је тачан састав воде мерењем запремине и тежине два гаса.
Хамфри Дејви је помоћу Волтиног стуба успио да добије нове елементе натријум и калијум. Џон Далтон је саставио, додуше врло непрецизну, табелу атомских маса за све до тада познате елементе, а Јакоб Берцелијус је пронашао начин за одређивање релативно тачних атомских маса метала и других елемената и развио систем означавања елемената са једним или два латинична слова заснован на латинским именима елемената. Такође је увео појам релативне атомске масе са кисеоником као основном масом. Амедео Авогадро је поставио хипотезу да се у простору исте величине и на истој температури увек мора налазити исти број честица неког гаса. У наредном периоду уследила је потрага за новим хемијским елементима, одређивањима њихових тачних релативних атомских маса и истраживање њихових особина кроз реакције са другим једињењима, што су били основни правци деловања тадашњих хемичара у области неорганске хемије.
Жозеф Луј Ге-Лисак је развио титрацију те је могао одредити количински удео појединих елемената у неком неорганском једињењу. Касније је ушло у употребу електрогравиметријско таложење за одређивање удела минералних узорака. Роберт Бунзен је побољшао методу добијања струје изумом батерије на бази цинка и угљеника. У његовој лабораторији дошло је до открића нових елемената магнезијума, хрома и стронцијума. Спектрална анализа коју је Бунзен усавршио довела је касније и до открића елемената цезијума и рубидијума, а касније је и Вилијам Ремзи дошао до открића хелијума.
Лотар Мејер и Дмитриј Мендељејев су сортирали хемијске елементе по атомским масама и особинама спајања са другим у периодни систем елемената. На тај начин могло се лакше предвидјети хемијско понашање елемената као и тражење још непознатих елемената у систему.
Сванте Август Аренијус, Јакобус Хенрикус ван ’т Хоф и Вилхелм Оствалд су дошли до закључка да су молекули киселина, база и соли у воденим растворима заправо у облику јона. Ово откриће дисоцијације соли и киселина било је основа за нове важне спознаје (нпр. механизме реакције и хемијску кинетику) као и за нове методе мерења у хемији (нпр. мерење -{pH}- вредности, кондуктометрије и сл.).
Једињења
Међу неорганска једињења се традиционално убрајају елементи и сва хемијска једињења који не садрже угљеник. Њима се додају и неки изузеци једињења угљеника, који су изграђени као и типични неорганска једињења или се хисторијски убрајају у неорганске. То су халкогениди угљика без присуства водоника (угљен-диоксид, угљеник моноксид, угљен-дисулфид, угљена киселина и карбонати, карбиди као и јонски цијаниди, цијанати и тиоцијанати. Цијановодоник (цијановодична киселина) се сматра граничним случајем те је проучава и органска и неорганска хемија. Иако се традиционално убраја у неорганску хемију, она се сматра нитрилом (органска група једињења) метанске киселине.
Литература, књиге и уџбеници из органске хемије су груписани по хемијским елементима периодног система. У већини књига обрађени су обим распрострањености елемената или хемијских једињења и начини њиховог добијања из минерала, соли, водених раствора или гасова. Осим тога, описани су важније реакције ових са другим елементима.
Метали Међу 118 хемијских елемената периодног система 76% су метали. Већ у периоду од 3000. до 2000. п. н. е. човек је из руда добијао бројне метале као што су калај, бакар, сребро и гвожђе. Ти и други метали добијали су се јаким загревањем минералних руда. Готово сви метали на собној температури су у чврстом стању и могу се већим или мањим загријавањем истопити. Изузетак представља жива која је на собној температури у течном стању. Могућност обликовања истопљених метала данас се користи у великом обиму за израду разних предмета. Карактеристика многих метала је добра проводљивост топлоте и електричне струје.
Од 19. века метали су се почели добијати помоћу електричне струје (електролизом и електролитичким рафинирањем). При том су откривени и нови елементи, попут алуминијума, алкалних и земноалкалних метала. У многе сврхе потребни су лаки метали као што је алуминијум или титанијум, чиме се добија на смањењу потрошње енергије и горива за авионе, аутомобиле, жељезничке локомотиве и бројне друге машине. Због отпорности на високе температуре и велике чврстоће, гвожђе је најважнији метал у аутомобилској индустрији. Међутим, површина гвоздених предмета подложна је стварању рђе у влажној околини. Све до 1980-тих година многа возила су била изложена значајном појавом корозије што им је смањивало век употребе. Десетак година касније, крајем 20. и почетком 21. века, готово сва возила имају заштитни слој на каросерији израђен од нерђајућих метала, као што је цинк.
Метали се употребљавају и за добијање електричне струје у склопу батерија и акумулатора. У неким јефтинијим батеријама на бази цинка и угљеника током пражњења цинк се оксидира у цинкове соли. Осим њих постоје и батерије на бази никла и металних хидрида (које се могу поновно пунити), литијумске батерије (врло лаке) или нешто јефтиније пуњиве батерије на бази олова и олово оксида. Легирање метала може дати металима многе боље особине него што их испољавају чисти елементи. На пример дуралуминиј је мешавина састављена из магнезијума, бакра и алуминијума која има много већу чврстоћу од чистог алуминијума. Вудов метал је легура од 50% бизмута, 26,7% олова, 13,3% калаја и 10% кадмијума са изузетно ниском тачком топљења, а користи се за топиве облике. Друге важне легуре су бронза (бакар и калај), месинг (бакар и цинк) и челик (гвожђе са различитим уделима других метала, али обавезно угљеника).
Неки метали се могу спајати са неметалима у кристалне структуре испољавајући нове особине. Силицијум се спаја са германијумом, индијумом или арсеном. Тако настали кристали се користе као полупроводници (диоде и светлеће диоде) у електроници. Други метали, попут тантала, пронашли су употребу као кондензатори. Метали или метални јони при реакцијама у гасној фази или некој течности делују као катализатори, на пример гвожђе при реакцијама амонијака или јони алуминијума код синтезе полиетилена.
Соли и минерали desno|мини|200px|Молекул воде Вода је најважнија супстанца неорганске хемије. Она има ковалентне, поларне везе између атома и може добро растварати многе неорганске соли. Температурни распон између тачке топљења и тачке кључања воде омогућава живот на нашој планети растворљивошћу органских и неорганских супстанци у текућој води.
Неорганске соли се разликују међу собом по растворљивости у води. Због различитих нивоа растворљивости у води многе соли се могу одвојити једна од друге путем филтрирања. Мешавина две соли која су растворљиве у води, на пример баријум хлорид и натријум сулфат, може довести до стварања тешко растворљиве соли (као што је баријум сулфат). Ако је производ растворљивости неке соли низак, она се исталожи.
Многи катјони метала са сулфидним анјонима граде раствор тешко растворљивих сулфида. Правилним избором киселина и база одређене групе хемијских елемената се могу превести у талоге својих сулфида, те се затим могу одредити или измерити. У аналитичкој хемији таложење сулфида је један од важнијих корака за проучавање металних катјона. Они се такође налазе и у саставу стена и минерала. Метали у стенама су често везани у облику силиката, а они нису готово никако растворљиви у води. Осим врло јаких киселина, неоргански хемичари користе и соду (натријум хидроксид) за растварање садржаја стена.