无机化学是研究无机化合物的组成、结构、性质、互相转变规律及应用的科学。“无机”两字来源于早年认为这些化合物是无生命物质中提取和制得的。现在从化合物的组成和结构上分成两大类：有机化合物和无机化合物。将碳氢化合物及其衍生物称为有机化合物，其他都归入无机化合物，包括单质、简单的含碳化合物（如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳化物等）和各种元素间形成的化合物。生命物体中包含有大量的无机物，例如人体中水占60％-70％，水是无机物。随着无机化学研究范围不断扩展并与其他学科交叉、渗透，形成了元素化学、无机合成化学、配位化学、有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学、原子簇化合物化学、超分子化学等次级学科。无机化学的研究对资源的开发利用、环境保护、新材料的开发、生命科学的研究等都具有重大意义。下面以元素化学、锂化学和稀土元素化学为例加以说明。

1．元素化学

       元素化学是按元素周期表中元素的排列，分族或对某些个别元素进行研究的化学。例如碱金属元素化学是研究锂、钠、钾、铷、铯和钫等六个元素的通性及每个元素的特性的化学。由于同族元素有许多相似之处，联系在一起讨论，容易理解它们的结构和性质的规律。这族金属元素单质的熔点和沸点都较低，都是电的良导体，都可溶于液氨。它们外层价电子都排布在s轨道上，成为ns1（n＝2，3，4，5，6，7），都容易丢失1个电子成一价正离子，都是强还原剂，化学性质活泼，容易和卤素、水和氧气等进行化学反应。由于随着周期数n加大，原子半径加大，电离能依次降低，原子的电负性也依次减小，化学活泼性增大，金属性增强。一价正离子M+（M表示金属）的离子半径随n的增大而加大，在分离时，可选择孔穴大小不同的冠醚进行络合分离，提取含量较稀少的锂、铷和铯，作为贵重的特种材料，提供给新兴的产业部门使用。

2．锂化学

       锂（Li）是最轻的碱金属，水溶液中Li+／Li电极的标准电势为－3．04V。故锂电池质量轻、电压高，自放电少，低温性能较好，比较理想，已制成各种电池、蓄电池、热电池等。锂电池已成为绿色无碳排放的主要车用能源。将锂和碘（I）组成一种固体电解质电池，负极为金属锂，正极为碘加聚（2－乙烯基吡啶），电解质为固态的LiI。LiI的电导率很低（室温下约10-7S／cm），在电池制作时并不加入，它是Li与碘发生反应后在原位产生的，故LiI层极薄，足以维持一定的电流。因该电池是固态的，无气、液泄漏等问题，寿命长达十余年，安全、可靠，特别适用于心脏起搏器作电源，早已商品化。随着信息产业和航空、航天事业的发展，制造锂电池、锂合金所涉及的锂化学，吸引着人们的关注。

3．稀士元素化学

       稀土元素包括15个镧系元素：镧（La）、铈（Ce）、镤（Pr）、钕（Nb）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）以及钪（Sc）和钇（Y）共17个第3（3B）族元素。化学家和物理学家共同测定镧系元素价层电子结构为4f(0~14)5d(0-1)6s(2)，钪为3d(1)4s(2)，钇为4d(1)5s(2)。原子电子组态的相似性，使它们（钷除外）在光、电、磁的物理性质有着共同的特点，成为制作各类材料的宝贵物品。现今信息产业、航空航天工业以及许多涉及高科技的产业都需要含有稀土元素制作的材料和元器件。例如，高速铁路所用钢轨，要加入稀土金属提高它的机械性能和抗腐蚀性能；航空航天所用的轻质合金，需添加少量稀土元素，增加机械强度和抗疲劳性能；稀土永磁材料是重要的功能材料，广泛地用于能源、交通、家电、信息、医疗和机械各种行业。纯粹的单一稀土元素，广泛用于光、电、磁相关领域的产品，如电视机、激光器、控制器等元器件中，电视屏幕上的红色荧光粉，常用铕和钇的氧化物制得，它发光效率高、性能稳定；铽和铈用以制造绿色荧光粉。镝灯具有亮度大、色泽好、体积小、电弧稳定等特点，用于电影和印刷等照明光源。掺铒的激光器，激光波长范围窄、光强高，性能优良，应用于光纤通讯。稀土元素在化学工业中是重要的催化剂，用于化工生产中的许多反应，在汽车尾气净化处理的装置中，加入铈可使尾气中的一氧化碳和氧化氮的含量减少。

       我国在世界上蕴藏稀土元素最为丰富，经化学家的努力，提高了冶炼和分离的技术，我国已成为生产混合稀土元素和单一稀土元素的大国，其中徐光宪教授发明的串级萃取分离稀土元素的工艺，为高效地从混合稀土元素中分离出单一稀土元素作出重大贡献。随着高新技术高速发展，许多热点问题都涉及和稀土元素相关的材料，为稀土元素化学的发展提供了重大的机遇。

       化学是什么？化学是充分利用祖国蕴藏的资源，将它开发、分离、提纯，为祖国的现代化建设提供宝贵的材料。