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Forschungsgebiete

Wie in jeder Wissenschaft gibt es auch in der anorganischen Chemie eine breite Palette von diversen Forschungsgebieten. All diese Gebiete einzeln aufzureihen würde mit Sicherheit den Rahmen dieses Werkes sprengen. Deshalb wurde eine Auswahl getroffen, die nicht den Anspruch auf Vollständigkeit erhebt – hier sei auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.

Zu den traditionellen Forschungsobjekten der anorganischen Chemie zählen u. a. die Metalle, die Halogene, die Chalkogene (z. B. Sauerstoff und Schwefel), außerdem Elemente wie Stickstoff, Phosphor und Silicium. Neben den genannten Elementen, die lediglich eine Auswahl darstellen, standen und stehen zum Teil auch heute noch die zahlreichen Verbindungen dieser Elemente im Mittelpunkt der Forschung. In den letzten 50 Jahren haben beispielsweise das Element Bor und seine Verbindungen das Interesse der Forscher gefunden – vor allem auf Grund der chemischen Ähnlichkeiten des Bors mit Silicium und Kohlenstoff. Beispielsweise bilden Boratome kovalente Bindungen sowohl untereinander als auch mit den Atomen bestimmter anderer Elemente aus. Dieses Verhalten beobachtet man auch bei Silicium und Kohlenstoff.

In den letzten 30 Jahren erlebte die Chemie der Metalle einen großen Aufschwung. Bedeutsam sind hier die Synthese von organometallischen und von Koordinationsverbindungen sowie die Untersuchung von deren chemischen und physikalischen Eigenschaften. Organometallische Verbindungen bestehen aus organischen Molekülen, die mindestens ein Metallatom enthalten, das mit einem Kohlenstoffatom verbunden ist. Ein bekanntes Beispiel aus dieser Stoffklasse ist das Tetraethylblei (siehe Blei), das bis vor einigen Jahren dem Kraftfahrzeugbenzin als Antiklopfmittel zugesetzt wurde (siehe Benzin oder Ottokraftstoff; siehe Verbrennungskraftmaschine). Andere organometallische Verbindungen werden in der großtechnischen Verfahrenstechnik als Katalysatoren z. B. bei der Kunststoffherstellung und bei organischen Synthesen eingesetzt.

In den Molekülen der Koordinationsverbindungen ist ein zentrales Metallatom von so genannten Liganden umgeben und bildet chemische Bindungen mit ihnen aus. Im klassischen Sinne sind die Liganden nichtmetallische Atome oder Atomgruppen. Zu den Koordinationsverbindungen zählen beispielsweise Hämoglobin, Chlorophyll und Vitamin B₁₂ (siehe Vitamine).

Das bislang größte rein anorganische Molekül besteht aus über 2 000 Atomen und enthält 368 Molybdänatome. Das Molekül ist nur auf synthetischem Weg zugänglich. Es besitzt einen Durchmesser von sechs Nanometern (sechs millionstel Millimeter) und bildet einen Hohlraum in dem über 350 Wassermoleküle Platz finden.

Die Hochtemperaturchemie, die Geochemie sowie die Chemie der Transurane, der Actinoiden und der Seltenerdmetalle fallen ebenfalls in Bereiche der anorganischen Chemie. Andere Teilgebiete der anorganischen Chemie findet man z. B. in der Festkörperchemie (siehe Festkörper), die sich u. a. mit der Chemie der Halbleiter befasst, und ferner in der Chemie keramischer Materialien (siehe Keramik).