Grundlagen der Anorganischen Chemie - gbv.de · Kapitel 3 Struktur und Bindungsverhältnisse von Molekülen 7 1 3-1 Einleitung 71 3-2 Die Methode der lokalisierten Bindungen 72 Lewis-Konzepte

F. Albert Cotton Paul L . GausGeoffrey Wilkinson

Grundlagender AnorganischenChemie

Teil 1

Erste Prinzipien

1Kapitel 1

Einige einführende Bemerkungen

3Kapitel 2

Die Elektronenstruktur der Atome

3 5Kapitel 3

Struktur und Bindungsverhältnisse von Molekülen

7 1Kapitel 4

Ionische Festkörper

12 5Kapitel 5

Die Chemie einiger ausgewählter Anionen

14 3Kapitel 6

Koordinationschemie

163Kapitel 7

Lösungsmittel, Lösungen, Säuren und Basen

21 5Kapitel 8

Das Periodensystem und die Chemie der Elemente

237

Teil 2

Die Hauptgruppenelemente

267Kapitel 9

Wasserstoff

269Kapitel 10 Die Elemente der Gruppe 1 (IA) : Lithium, Natrium, Kalium ,

Rubidium und Cäsium

27 9Kapitel 11 Die Elemente der Gruppe 2 (IIA) : Beryllium, Magnesium, Calcium ,

Strontium und Barium

29 3Kapitel 12 Bor

30 1Kapitel 13 Die Elemente der Gruppe 13 (IUB) : Aluminium ,

Gallium, Indium und Thallium

329Kapitel 14 Kohlenstoff

34 1Kapitel 15 Die Elemente der Gruppe 14 (IVB) Silicium, Germanium, Zinn und Blei

353Kapitel 16 Stickstoff

363Kapitel 17 Die Elemente der Gruppe 15 (VB) : Phosphor, Arsen, Antimon und Bismut 379Kapitel 18 Sauerstoff

395Kapitel 19 Die Elemente der Gruppe 16 (VIB) : Schwefel, Selen, Tellur und Polonium 409Kapitel 20 Die Halogene : Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat

425Kapitel 21 Die Edelgase

443Kapitel 22 Zink, Cadmium und Quecksilber

45 1

Teil 3

Die Übergangselemente

46 1Kapitel 23 Einleitung zu den Übergangselementen :

Ligandenfeld-Theorie

463Kapitel 24 Die Elemente der ersten Übergangsreihe

507Kapitel 25 Die Elemente der zweiten und dritten Übergangsreihe

55 5Kapitel 26 Scandium, Yttrium, Lanthan und die Lanthanoiden

58 9Kapitel 27 Die Actinoiden

599

Teil 4

Einige Spezialgebiete

61 5Kapitel 28 Metallcarbonyle und andere Übergangsmetallkomplex e

mit n-Akzeptor-(n-Säure-)Liganden

61 7Kapitel 29 Organometall-Verbindungen

64 7Kapitel 30 Stöchiometrische und katalytische Reaktionen von

Organometall-Verbindungen

68 7Kapitel 31 Bioanorganische Chemie

71 5

Glossar

74 5Register

759

Teil 1

Erste Prinzipien

1

Kapitel 1

Einige einführende Bemerkungen

31-1

Die Abgrenzung der Anorganischen Chemie

3Substanzklassen 3 • Reaktionstypen 4

1-2 Thermochemie

5Standardzustände 5 • Wärmeinhalt oder Enthalpie 5Die Vorzeichen der Airs 5 • Standardbildungswärme n(-enthalpien) 5 • Andere spezielle Enthalpieänderungen 6

1-3

Freie Energie und Entropie

91-4

Das chemische Gleichgewicht

1 11-5 Vorhersagen mit AG°-Werten

1 11-6

Die Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten

141-7

Elektrochemische Zellpotentiale

14Das Vorzeichen von DE° 16 • Halbzellen und Halbzelt-(oderElektroden-) Potentiale 16 • Tabellierte Halbzell- oderElektrodenpotentiale 17

1-8

Kinetik

1 9Das Geschwindigkeitsgesetz 19 • Die Temperaturabhängigkei tder Reaktionsgeschwindigkeiten 20 • Reaktionsprofile 22Der Einfluß von Katalysatoren 22

1-9

Kernreaktionen

24Der spontane Kernzerfall 25 • Kernspaltung 2 6Kernfusion 26 • Kernbindungsenergien 26 • Kernreaktionen 2 8

1-10 Einheiten

29Die SI-Einheiten 29 • In diesem Buch verwendet eEinheiten 30 • Einige nützliche Umrechnungsfaktoren un dnumerische Konstanten 31 • Coulombkraft und Energie -berechnungen in SI-Einheiten 3 1

Übungen

3 2

Kapitel 2 Die Elektronenstruktur der Atome

3 52-1

Einleitung

352-2 Wellenmechanik

3 92-3

Atomorbitale in der Wellenmechanik

44s-Orbitale 44 • p-Orbitale 46 • d-Orbitale 46 • f-Orbitale 4 9Die Energieniveaus im Wasserstoffatom 4 9

2-4 Struktur der Atome mit mehreren Elektronen

49Die radiale Durchdringung der Wellenfunktionen 49Die Elektronenkonfigurationen 50

2-5

Das Periodensystem

542-6 Die Hund'sche Regel, Elektronenkonfigurationen und effektiv e

Kernladung

5 52-7

Periodizitäten in den Eigenschaften der Elemente

59Die Ionisierungsenthalpie 59 Atomradien 60Elektronenaffinitäten 61 • Elektronegativitäten 6 3

2-8 Magnetische Eigenschaften der Atome und Ionen

6 5Das Curie'sche Gesetz 66

Übungen

6 7A. Übersichtsfragen 67 • B . Zusätzliche Übungen 68

Weiterführende Literatur

68

Kapitel 3

Struktur und Bindungsverhältnisse von Molekülen

7 13-1

Einleitung

7 13-2 Die Methode der lokalisierten Bindungen

72Lewis-Konzepte 72 • Resonanz 75 • Hybridisierung 77Die Valenzschalen-Elektronenpaar-Abstoßungs-(VSEPR- )Theorie 81 • Beispiele 84

3-3 Bindungslängen und kovalente Radien

9 53-4 Packung von Molekülen und van der Waals'sche Radien

9 63-5

Die Methode der delokalisierten Bindung . Molekülorbital(MO)-Theorie

9 7Die Überlappung von Orbitalen 98 • Zweiatomige Moleküle.H2 und Heg 98 • Homonukleare zweiatomige Moleküle imAllgemeinen 102 • Heteronukleare zweiatomige Moleküle 11 0

3-6 Die MO-Theorie für mehratomige Moleküle

112Lineare dreiatomige Moleküle; BeH2 112 • Trigonal planareMoleküle; AB3 11 4

3-7 Mehrzentrenbindungen in Molekülen mit Elektronenmangel

11 6Übungen

120

A. Übersichtsfragen 120 • B . Zusätzliche Übungen 122C. Literaturübungen 12 3


12 3

Kapitel 4

Ionische Festkörper

12 54-1

Einführung

1254-2 Die Gitterenergie von NaCl

125

4-3 Berechnung der Gitterenergien im allgemeinen Fall

1294-4 Der Born-Haber-Kreisprozeß als experimenteller Zugang zu de n

Gitterenergien 13 04-5

Ionenradien

13 1

4-6

Die geometrischen Verhältnisse in Kristallgittern

134

4-7

Strukturen mit dichtester Packeng der Anionen

13 6

4-8 Gemischte Metalloxide

13 9

Die Spinell-Struktur 139 • Die Ilmenit-Struktur 13 9Die Perowskit-Struktur 139

Übungen

14 0A. Übersichtsfragen 140 • B . Zusätzliche Übungen 14 1


14 1

Kapitel 5

Die Chemie einiger ausgewählter Anionen

14 35-1

Einführung

14 35-2 Oxid-, Hydroxid- und Alkoxid-Ionen

144Oxide 144 • Hydroxide 145 • Wasserhaltige Oxide 146Alkoxide 14 7

5-3 Oxoanionen

14 7Die Oxoanionen des Kohlenstoffs 147 • Die Oxoanionen de sStickstoffs 148 • Die Oxoanionen des Phosphors 149Die Oxoanionen des Schwefels 150 • Oxoanionen derHalogene 150 • Oxo-Ionen der Übergangsmetalle 15 1

5-4 Mehrkernige Oxoanionen

15 1Silicate und Borate 151 • Polymere oder kondensiertePhosphate 154 • Die Polyanionen der Übergangsmetalle 15 5

5-5

Halogenhaltige Anionen

15 7Ionische Halogenide 157 • Die Halogenoanionen 15 8Pseudohalogenide 159

5-6 Sulfid- und Hydrogensulfid-Anionen

16 0Übungen

160A. Übersichtsfragen 160 • B . Zusätzliche Übungen 16 1C. Literaturübungen 16 1


162

Kapitel 6

Koordinationschemie

16 36-1

Einleitung

1636-2 Die Struktur von Koordinationsverbindungen

164Koordinationszahlen und Koordinationsgeometrien 16 4Ligandentypen 168 • Isomerie in Koordinationsverbindungen 17 2

6-3 Die Nomenklatur der Koordinationsverbindungen

176Bezeichnung der Liganden 176 • Die Reihenfolge de rBenennung 177 • Metall-Ionen und Oxidationszahlen 177Numerische Präfixe 177 • Kennzeichnung von Isomeren 17 8Verbrückende Liganden 178

6-4

Die Stabilität von Koordinationsverbindungen

179Gleichgewichtskonstanten für die Komplexbildung i nLösung 179 • Der Chelat-Effekt 182

6-5

Die Reaktivität von Koordinationsverbindungen

184Substitutionsreaktionen an oktaedrischen Komplexen 184Substitutionsreaktionen bei quadratischen Komplexen 19 7Elektronentransfer-Reaktionen 202

6-6

Stereochemische Flexibilität

20 7Fünffach-koordinierte Komplexe: PF5 207 • Sechsfach koordi-nierte Komplexe; Racemisierung von tris-Chelat-Komplexen 208

Übungen

21 0A. Übersichtsfragen 210 • B . Zusätzliche Übungen 21 1C. Literaturübungen 21 2


21 3

Kapitel 7

Lösungsmittel, Lösungen, Säuren und Basen

2157-1

Lösungsmitteleigenschaften

215Der Bereich der flüssigen Phase 215 • Die Dielektrizitäts -konstante 21 6

7-2 Das Donor-Akzeptor-Verhalten und die Polarität desLösungsmittels

2177-3

Protische Lösungsmittel

217Eigendissoziation protischer Lösungsmittel 217

7-4

Aprotische Lösungsmittel

2197-5

Salzartige Schmelzen

2207-6 Lösungsmittel für elektrochemische Reaktionen

2207-7

Die Reinheit der Lösungsmittel

22 17-8

Säure- und Base-Definitionen

22 1Die Säure-Base-Definition nach Bronsted und Lowry 222Die Säure-Base-Definition am Lösungsmittel-System 22 2Die Säure-Base-Definition nach Lux und Flood 223Die Säure-Base-Definition nach Lewis 224

7-9 Das Konzept der „harten" und „weichen" Säuren und Basen(HSAB-Theorie)

2267-10 Kovalente und ionische Anteile bei Lewis-Säure-Base-

Wechselwirkungen

2277-11 Einige häufig gebrauchte protische Säuren

22 8Schwefelsäure, H2SO4 228 • Salpetersäure 22 8Königswasser 229 • Perchlorsäure, HC1O 4 229Die Halogenwasserstoffsäuren HC1, HBr und HI 229Hydrogenfluorid, HF 23 0

7-12 Einige Regeln zur Stärke von Sauerstoffsäuren

2307-13 Supersäuren

232Übungen



235

Kapitel 8 Das Periodensystem und die Chemie der Elemente

23 78-1

Einführung

23 7

Teil A

Die Elemente selbst

23 88-2 Einatomige Elemente: He, Ne, Ar, Kr, Xe und Rn

23 8

8-3 Zweiatomige Moleküle: H2, N2, 0 2 , F2 , C1 2 , Br2 und I2

23 9

8-4 Diskrete mehratomige Moleküle : P4, S. und Se 8

23 9

8-5 Elemente mit ausgedehnten Strukturen

24 0

8-6 Metalle

24 5

Kohäsionsenergien der Metalle 248

Teil B

Die Chemie der Elemente in Beziehung zu ihrer Stellung imPeriodensystem

24 98-7

Wasserstoff, 1s1

24 98-8

Helium, 1s2 , und die Edelgase, ns2np6

2508-9

Die Elemente der ersten Kurzperiode

25 1Kovalente Bindungen 25 3

8-10 Die Elemente der zweiten Periode

25 58-11 Die verbleibenden Elemente der Hauptgruppen

256Gruppe 1 (IA) 256 • Gruppe 2 (HA) und 12 (IIB) 25 7Gruppe 3 (IIIA) und 13 (IIIB) 258 • Gruppe 14 (IVB) 25 9Gruppe 15 (VB) 260 • Gruppe 16 (VIB) 26 1Gruppe 17 (VIIB) 262

8-12 Die Übergangselemente der d- undf-Reihe

263Übungen

265A. Übersichtsfragen 265 • B . Zusätzliche Übungen 266


266

Teil 2

Die Hauptgruppenelemente

26 7

Kapitel 9

Wasserstoff

26 99-1

Einleitung

2699-2 Die Bindungen des Wasserstoffs

2709-3

Die Wasserstoffbindung

27 19-4 Eis und Wasser

2739-5 Hydrate und Wasser-Clathrate

2749-6 Binäre Hydride

275Übungen



27 7

Kapitel 10 Die Elemente der Gruppe 1 (IA) : Lithium, Natrium,Kalium, Rubidium und Cäsium

27 910-1 Einleitung

27910-2 Herstellung und Eigenschaften der Elemente

28010-3 Lösungen der Metalle in flüssigem Ammoniak und andere n

Lösungsmitteln

28 1Verbindungen der Elemente der Gruppe 1 (IA)

28 310-4 Binäre Verbindungen

28 310-5 Hydroxide

28 310-6 Ionische Salze

28 310-7 Solvatisierung und Komplexierung von Alkali-Ionen

28 410-8 Organometall-Verbindungen

28 8Lithiumalkyle und -aryle 288 • Organonatrium- un dOrganokalium-Verbindungen 289

Übungen

290A. Übersichtsfragen 290 • B . Zusätzliche Übungen 290C. Literaturübungen 29 1


292

Kapitel 11 Die Elemente der Gruppe 2 (IIA) : Beryllium, Magnesium ,Calcium, Strontium und Barium

29 311-1 Einleitung

29311-2 Beryllium und seine Verbindungen

294Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium

29 511-3 Die Elemente und ihre Eigenschaften

29 5Magnesium 295 • Calcium 296

11-4 Binäre Verbindungen

296Oxide 296 • Halogenide 297 • Andere Verbindungen 29 7

11-5 Oxosalze, -ionen und -komplexe

297Übungen

29 8A. Übersichtsfragen 298 • B . Zusätzliche Übungen 299C. Literaturübungen 29 9


299

Kapitel 12 Bor

30 112-1 Einleitung

30 112-2 Die Herstellung des Elements

30212-3 Oxoverbindungen des Bors

303Borsäure 303

12-4 Bortrihalogenide

305Reaktionen der Bortrihalogenide 306

12-5 Borhydride

308Borane 308 • Das Tetrahydridoborat-Ion, BH4- 316 •Polyedrische Boran-Anionen und Carborane 316

12-6 Bor-Stickstoff-Verbindungen

32 1Aminborane (Borazane) 321 • Aminoborane (Borazene) 32 2Borazine 323

Übungen

32 5A. Übersichtsfragen 325 • B . Zusätzliche Übungen 325C. Literaturübungen 326


327

Kapitel 13 Die Elemente der Gruppe 13 (I1IB): Aluminium, Gallium ,Indium und Thallium

32 913-1 Einleitung

329

13-2 Vorkommen, Herstellung und Eigenschaften der Elemente

330

13-3 Oxide

330

13-4 Halogenide

33 1

13-5 Aqua-Ionen, Oxo-Salze und die Chemie in wäßriger Lösung

33 3

13-6 Koordinationsverbindungen

334

13-7 Komplexe Hydride

335

13-8 Verbindungen mit niedrigeren Wertigkeiten

33 7Übungen



33 9

Kapitel 14 Kohlenstoff

34 1

14-1 Einleitung

34 114-2 Die Allotropie des Kohlenstoffs: Diamant und Graphit

34 2Graphit 342 • Carbide 34 3

14-3 Kohlenmonoxid

34 314-4 Kohlendioxid und Kohlensäure

34 414-5 Verbindungen mit C-N-Bindungen ; Cyanide und verwandte

Verbindungen

34 614-6 Verbindungen mit C-S-Bindungen

34 8Übungen



35 1

Kapitel 15 Die Elemente der Gruppe 14 (IVB) Silicium, Germanium ,Zinn und Blei

35 315-1 Einleitung

35 3Mehrfachbindungen 353 • Die Stereochemie in der Oxidations-stufe +4 354 • Stereochemie in der Oxidationsstufe +2 35 4

15-2 Herstellung und Vorkommen der Elemente

35415-3 Hydride, MH4

35 515-4 Chloride, MC14

35615-5 Sauerstoff-Verbindungen

356Siliciumdioxid 35 6

15-6 Komplex-Verbindungen

357Anionische Komplexe 357 • Kationische Komplexe 35 7Alkoxide, Carboxylate und Oxo-Salze 35 8

15-7 Die Oxidationsstufe +2

358Silicium 358 • Germanium 359 • Zinn 359 • Blei 360

Übungen



362

Kapitel 16 Stickstoff

36 316-1 Einleitung

363Stickstoff mit drei kovalenten Bindungen 363 • Die Energie nvon N-N-Einfachbindungen 364 • Mehrfachbindungen 364

16-2 Vorkommen und Eigenschaften des Elementes

36 516-3 Nitride

366

16-4 Stickstoffhydride

367Ammoniak 367 • Ammoniumsalze 368 • Hydrazin 36 9Hydroxylamin 370 • Azide 370

16-5 Stickstoffoxide

370Distickstoffmonoxid 370 • Stickstoffmonoxid (Stickoxid) 37 1Stickstoffdioxid (NO2) und Distickstofftetroxid (N204) 37 2Distickstofftrioxid 373 • Distickstoffpentoxid 37 3

16-6 Das Nitronium-Ion

37416-7 Salpetrige Säure

37416-8 Stickstoff-Halogenide

375Übungen

376A. Übersichtsfragen 376 • B . Zusätzliche Übungen 376C. Literaturübungen 377


378

Kapitel 17 Die Elemente der Gruppe 15 (VB) : Phosphor, Arsen ,Antimon und Bismut

37 917-1 Einführung

37917-2 Die Elemente

38017-3 Hydride, MH3

38017-4 Halogenide (MX3 , MX5) und Oxidhalogenide

38 117-5 Oxide

38317-6 Sulfide

38417-7 Oxo-Säuren

38517-8 Komplexe der Elemente der Gruppe 15(VB)

38717-9 Phosphor-Stickstoff-Verbindungen

388Übungen



393

Kapitel 18 Sauerstoff

39 518-1 Einleitung

39 5Ionische Oxide 395 • Kovalente oder molekulare Oxide 39 6

18-2 Vorkommen, Eigenschaften und allotrope Formen

39 7Ozon 397 • Die chemischen Eigenschaften des 0 2 und 03 398Die Chemie des Sauerstoffs im angeregten Zustand 39 9

18-3 Wasserstoffperoxid

400

18-4 Peroxide und Superoxide

402Ionische Peroxide 402 • Ionische Superoxide 40 3

18-5 Andere Peroxo-Verbindungen

403

18-6 Das Dioxygenyl-Kation

404

18-7 Disauerstoff als Ligand

405

Übungen

406

A. Übersichtsfragen 406 • B . Zusätzliche Übungen 406

C. Literaturübungen 407Weiterführende Literatur

407

Kapitel 19 Die Elemente der Gruppe 16 (VIB) : Schwefel, Selen ,Tellur und Polonium

40 919-1 Einleitung

40919-2 Vorkommen und Reaktionen der Elemente

41 019-3 Hydride, EH2

41 219-4 Halogenide und Oxidhalogenide des Schwefels

41 3Schwefelfluoride 413 • Schwefelchloride 41 3

19-5 Oxide und Oxosäuren

41 4Die Dioxide 415 • Die Trioxide 418 • Schwefel-, Selen -und Tellursäure 418 • Thiosulfate 418 • Dithionite 41 9Dithionate 419 • Polythionate 419 • Peroxodisulfate 42 0

Übungen

42 1A . Übersichtsfragen 421 • B . Zusätzliche Übungen 42 1C . Literaturübungen 422


42 3

Kapitel 20 Die Halogene: Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat

42 520-1 Einleitung

42520-2 Vorkommen, Herstellung und Eigenschaften der Elemente

42520-3 Halogenide

427Die Herstellung wasserfreier Halogenide 427Molekulare Halogenide 42 8

20-4 Halogenoxide

43020-5 Oxosäuren

430Reaktionen der Halogene mit H2O und OH- 43 1Unterhalogenige Säuren 432 • Halogenige Säuren 43 3Halogensäuren 43 3Perhalogenate 43 3

20-6 Interhalogen-Verbindungen

43520-7 Organische Fluor-Verbindungen

436Eigenschaften der organischen Fluor-Verbindungen 43 7

Übungen

43 9A. Übersichtsfragen 439 • B . Zusätzliche Übungen 440C. Literaturübungen 44 1


442

Kapitel 21 Die Edelgase

44321-1 Vorkommen, Herstellung und Anwendungen

44321-2 Die Chemie des Xenons

443Fluoride 445 • Xenon-Fluoro-Komplexe 446 • Xenon -

Sauerstoff-Verbindungen 44 721-3 Die Chemie der anderen Edelgase

44 8Übungen

44 8A. Übersichtsfragen 448 • B . Zusätzliche Übungen 448

C. Literaturübungen 449Weiterführende Literatur

450

Kapitel 22 Zink, Cadmium und Quecksilber

45 122-1 Einleitung

45 122-2 Vorkommen, Herstellung und Eigenschaften

45 122-3 Die Oxidationsstufe +1

45 2Hg'-Hg II-Gleichgewichte 453 • Diquecksilber(1) -Verbindungen 454

22-4 Verbindungen des zweiwertigen Zinks und Cadmiums

45 4Binäre Verbindungen 454 • Komplexe 45 5

22-5 Verbindungen des zweiwertigen Quecksilbers

45 6Binäre Verbindungen 456 • Quecksilber(II)-Oxosalze 45 7Quecksilber(II)-Komplexe 457

Übungen



45 8

Teil 3

Die Übergangselemente

46 1

Kapitel 23 Einleitung zu den Übergangselementen :Ligandenfeld-Theorie

46323-1 Einleitung

46 323-2 Ligandenfeld-Theorie

46323-3 Die Kristallfeld-Methode

46423-4 Die Molekülorbital-(MO)-Methode

47 123-5 Die magnetischen Eigenschaften von Übergangsmetall-

Verbindungen

474Oktaedrische Komplexe 475 • Tetraedrische Komplexe 477Quadratisch-planare und oktaedrische Komplexe mit tetragonale rVerzerrung 478 • Andere Arten von Magnetismus 47 9

23-6 Elektronenabsorptionsspektroskopie

48 1Ionen mit einem d-Elektron 481 • Ionen mit mehrerend-Elektronen 482 • Elektronenüberführungsspektren 49 7

23-7 Einige allgemeinere Bemerkungen zu Ligandenfeldaufspaltunge nund Spektren

498Die spektrochemische Reihe 499

23-8 Strukturelle und thermodynamische Effekte der d-Orbital-aufspaltung

499lonenradien 499 • Der Jahn-Teller-Effekt 501 • Ligandenfeld -Stabilisierungsenergien 502 • Die Stabilität vo nKoordinationsverbindungen 50 4

Übungen

504A. Übersichtsfragen 504 • B . Zusätzliche Übungen 50 5


506

Kapitel 24 Die Elemente der ersten Übergangsreihe

50 7

24-1 Die Metalle

507

24-2 Die niedrigen Oxidationsstufen

50724-3 Die Oxidationstufe +III

51 124-4 Die Oxidationsstufe +IV und höhere Oxidationsstufen

51 2Titan

51 324-5 Allgemeines über das Element

51 3Verbindungen des Titans


51424-7 Titan(JV)-Komplexe

514Chemie in wäßriger Lösung ; Oxo-Salze 514 • Anionisch eKomplexe 514 • Addukte von TiX 4 51 5Peroxo-Komplexe 515 • Solvolysereaktionen des TiCI 4 ;Alkoholate und verwandte Verbindungen 51 5

24-8 Die Chemie des Titan(IlI), dl , und des Titan(1I), d2

516Binäre Verbindungen 516 • Die Chemie in wäßriger Lösun gund Komplexe 51 7

Vanadium

51 724-9 Das Element

51 7Verbindungen des Vanadiums


51 8Halogenide 518 • Vanadium(V)-oxid 51 8

24-11 Oxovanadium-Ionen und Komplexe

51 924-12 Das Vanadium(III)-Aqua-Ion und Komplexe

52024-13 Vanadium(ll)

520Chrom

52024-14 Das Element Chrom

520Chrom-Verbindungen


52 1Halogenide 521 • Oxide 52 1

24-16 Die Chemie des Chrom(I), d4

52224-17 Die Chemie des Chrom(II), d3

522Chrom(V)-Komplexe 522

24-18 Die Chemie des Chrom(IV), d2 , und Chrom(V), d'

52 324-19 Die Chemie des Chrom(VI), d°

524Chromat- und Dichromat-Ionen 524

24-20 Peroxo-Komplexe von Chrom(IV), (V) und (VI)

525Mangan

52624-21 Das Element

526Verbindungen des Mangans

52624-22 Die Chemie des Mangan(II), d5

52724-23 Die Chemie des Mangan(II), d 4

528Oxide 528 • Das Mangan(III)-Aqua-Ion 52 8

24-24 Die Chemie des Mangan(IV), d3 , und Mangan (V), dz

52824-25 Die Chemie des Mangan(VI), d l , und Mangan (VII), d°

529Eisen


53 0Eisen-Verbindungen

531


53 1Oxide und Hydroxide 53 1

24-28 Die Chemie des Eisen(ll), d6

53 2Komplexe 53 2

24-29 Die Chemie des Eisen(III), d5

53 224-30 Die Chemie des Eisen(IV), d4 und (VI), dl

534Cobalt


535Cobalt-Verbindungen

53 524-32 Die Chemie des Cobalt(II), d7

53 5Komplexe 53 6

24-33 Die Chemie des Cobalt(III), d6

53 624-34 Komplexe des Cobalt(I), d8

539Nickel


540Nickel-Verbindungen

54 024-36 Die Chemie des Nickel(II), d8

54 0Sechsfach koordinierte Komplexe 541 • Vierfach koordiniert eKomplexe 541 • Tetraedrische Komplexe 542 • Fünffachkoordinierte Komplexe 54 2

24-37 Die Konformationen von Nickel(II)-Komplexen

54 224-38 Höhere Oxidationsstufen des Nickel

544Oxide und Hydroxide 544 • Komplexe 544

Kupfer


544Kupfer-Verbindungen

54 524-40 Die Chemie des Kupfer(I), d 10

54 5Binäre Kupfer(I)-Verbindungen 546 • Kupfer(I)-Komplexe 54 7

24-41 Die Chemie des Kupfer(Il), d 9

547Binäre Verbindungen 548 • Das Aqua-Ion und die Chemie inwäßriger Lösung 548 • Mehrkernige Verbindungen mi tmagnetischen Anomalien 549 • Katalytische Eigenschaftenvon Kupfer-Verbindungen 54 9

Übungen

550A. Übersichtsfragen 550 • B. Zusätzliche Übungen 55 1C. Literaturübungen 55 1


553

Kapitel 25 Die Elemente der zweiten und dritten Übergangsreihe

55 525-1 Allgemeine Bemerkungen

555Zirkonium und Hafnium

55625-2 Allgemeines

556Verbindungen des Zirkonium(IV), d°

557


55725-4 Chemie in wäßrigem Medium und Komplexe

557

Niob und Tantal

558

25-5 Die Elemente

558

Niob- und Tantal-Verbindungen

55 825-6 Die Chemie des Niob(V) und Tantal(V), d°

55 8Binäre Verbindungen 558 • Halogenide und ihre Komplexe 559

25-7 Niob- und Tantal-Verbindungen in niedrigen Oxidationsstufen

559Molybdän und Wolfram

56 125-8 Die Elemente

56 1Molybdän- und Wolfram-Verbindungen

56225-9 Oxide und Oxo-Anionen

56225-10 1-Ialogenide

56225-11 Molybdän- und Wolfram-Komplexe

564Mo11-Spezies mit Mo-Mo-Vierfachbindungen 56 4Oxo-Komplexe 564

Technetium und Rhenium

56625-12 Die Elemente

566Rhenium-Verbindungen


56725-14 Oxo-Verbindungen und Komplexe

56 7Oxo-Komplexe 568

Die Platin-Metalle

56825-15 Allgemeines

56825-16 Allgemeines zur Chemie der Platinmetalle

569Ruthenium und Osmium

57 125-17 Oxo-Verbindungen des Rutheniums und Osmiums

57 125-18 Chloro-Komplexe und Aqua-Ionen des Rutheniums

57 125-19 Ruthenium-amminkomplexe

57 225-20 Nitrosylkomplexe

57225-21 Komplexe mit tertiären Phosphanen

573Rhodium und Iridium

57325-22 Komplexe des Rhodium(l l) und Iridium(III), d 6

573Chlororhodate; das Rh m-Aqua-Ion 574

25-23 Komplexe des Rhodium(IV) und Iridium(IV), d5

574Hexachloroiridate 574

25-24 Komplexe des Rhodium(H), d'

57 525-25 Komplexe des Rhodium(I) und Iridium(I), d8

57 5Palladium und Platin

57725-26 Chloride

57725-27 Komplexe des Palladium(II) und Platin(Il), d8

57725-28 Metall-Metall-Wechselwirkungen in quadratisch-planare n

Komplexen

57825-29 Komplexe des Platin(IV), d6

58025-30 Komplexe des Palladium(0) und Platin(0), d10

580Silber und Gold

58 025-31 Allgemeines

58 025-32 Die Elemente

58 1Silber- und Gold-Verbindungen

58225-33 Verbindungen des Silber(1), d10

58225-34 Verbindungen des Silber(II), d 9 , und Silber(IIl), d8

583

25-35 Gold-Verbindungen

58 3Komplexe 58 3

Übungen

584A. Übersichtsfragen 584 • B . Zusätzliche Übungen 58 5C. Literaturübungen 586


58 7

Kapitel 26 Scandium, Yttrium, Lanthan und die Lanthanoiden


58 9Variationen in der Oxidationsstufe 589 • Magnetische un dspektrale Eigenschaften 590 • Koordinationszahlen undStereochemie 590

26-2 Vorkommen und Isolierung

59 1Die Metalle 59 2

Verbindungen der Lanthanoiden

59226-3 Oxidationsstufe +3

592Oxide und Hydroxide 592 • Halogenide 593 • Aqua-Ionen ,Oxo-Salze und Komplexe 594

26-4 Die Oxidationstufe +4

594Cer(IV) 594 • Praseodym(IV) und Terbium(IV) 59 5

26-5 Die Oxidationsstufe +2

595Übungen



598

Kapitel 27 Die Actinoiden


599

Ionenradien 599 • Magnetische und spektroskopisch eEigenschaften 600 • Oxidationsstufen 600

27-2 Vorkommen und Eigenschaften der Elemente

60027-3 Allgemeines zur Chemie der Actinoiden

602Die Metalle 603 • Oxidationsstufen 604

27-4 Actinium

60527-5 Thorium

605

27-6 Protactinium

606

27-7 Uran

606

Oxide 607 • Halogenide 607 • Hydride 607Dioxouran(VI)- oder Uranylsalze 608

27-8 Neptunium, Plutonium und Americium

608

Der Lanthanfluorid-Zyklus 609 • Der Flüssig-Flüssig-

Extraktions-Zyklus mit Tributylphosphat 61 027-9 Die auf Americium folgenden Elemente

61 1

Übungen

61 2

A. Übersichtsfragen 612 • B . Zusätzliche Übungen 61 2

C. Literaturübungen 61 3Weiterführende Literatur

613

Teil 4

Einige Spezialgebiete

61 5

Kapitel 28 Metallcarbonyle und andere Übergangsmetallkomplex emit 7t-Akzeptor-(n-Säure-)Liganden

6 1 728-1 Einleitung

61 7Kohlenmonoxid-Komplexe

61 828-2 Einkemige Metallcarbonyle

61 8Die Anwendung der 18-Elektronen-Regel auf einkernige Metallcarbonyle 61 828-3 Mehrkernige Metallcarbonyle

62 1Die Anwendung der 18-Elektronen-Regel auf zweikernige Metallcarbonyle 62 228-4 Stereochemische Nichtstarrheit bei Carbonylen

62528-5 Darstellung von Metallcarbonylen

62628-6 Die Bindung in linearen M-C-O-Gruppen

62 728-7 Schwingungsspektren von Metallcarbonylen

62828-8 Reaktionen der Metallcarbonyle

63 028-9 Carbonylmetallat-Anionen und Carbonylhydride

63 128-10 Carbonylhalogenide und verwandte Verbindungen

634Kohlenmonoxid-Analoge

63628-11 Isonitril-Komplexe

63628-12 Distickstoff-(N2 -)Komplexe

63728-13 Thiocarbonyl-Komplexe

63828-14 Stickstoffmonoxid-Komplexe

638Lineare, endständige MNO-Gruppen 63 8Gewinkelte, endständige MNO-Gruppen 64 0Verbruckende NO-Gruppen 640

28-15 Komplexe mit Liganden der Gruppen 15 (VB) und 16 (VIB)

64028-16 Cyanokomplexe

64 1Übungen


C. Literaturübungen 64 5Weiterführende Literatur

64 6

Kapitel 29 Organometall-Verbindungen


64 729-2 Syntheseverfahren

64 8Teil A Hauptgruppenelemente

65029-3 Lithiumalkyle und -aryle

65029-4 Organonatrium- und Organokalium-Verbindungen

65229-5 Organomagnesium-Verbindungen

65329-6 Organoquecksilber-Verbindungen

654Mercurierung und Oxymercurierung 65 5

29-7 Organobor-Verbindungen

65629-8 Organoaluminium-Verbindungen

657

29-9 Organosilicium-, Organogermanium-, Organozinn- undOrganoblei-Verbindungen

658Silicium 659 • Alkyl- und Arylsiliciumhalogenide 65 9Zinn 660 • Blei 66 0

29-10 Phosphor, Arsen, Antimon und Bismut

66 1Teil B

Übergangsmetalle

66229-11 Übergangsmetall-Kohlenstoff-a-Bindungen

66329-12 Alken-Komplexe

665Synthesen 66 8

29-13 Nomenklatur und Abzählen der Elektronen in Alken-Komplexenund verwandten Verbindungen

668Regeln zum Abzählen der Elektronen in Alken-Komplexen

66929-14 Andere rt-Donor-Liganden; delokalisierte carbocyclische Gruppen 67 1

Cyclopentadienyl-Verbindungen 67 1Benzol-Metall-Komplexe 674

29-15 Alkin-Komplexe

67529-16 Allyl-Komplexe

67629-17 Carben- und Alkyliden-Komplexe

67829-18 Carbin- und Alkylidin-Komplexe

68 1Übungen



685

Kapitel 30 Stöchiometrische und katalytische Reaktionen vonOrganometall-Verbindungen

687Stöchiometrische Reaktionen

68830-1 Koordinativ ungesättige Systeme

68830-2 Metallatome als Zentren des Säure-Base-Verhaltens in Komplexen 68 8

Protonierung und Lewis-Basizität von Metallen 68 8Oxidative Additions-Reaktionen 689 • Mechanismen vonoxidativen Additionen 69 2

30-3 Wanderung von Atomen oder Gruppen vom Metallzum Liganden: Die Insertion

69330-4 Reaktionen von koordinierten Liganden

695Nukleophiler Angriff an koordinierten Liganden 69 5Angriff von Hydrid-Ionen 69 7Intramolekularer Wasserstoff-Transfer 69 7

30-5 Reaktionen mit koordiniertem Sauerstoff

698Katalytische Reaktionen

69930-6 Isomerisierung

69930-7 Hydrierung

70 1

30-8 Andere katalysierte Additionen an Alkene

703Hydrosilylierung von Alkenen 70 3Hydrocyanierung von Alkenen 703

30-9 Hydroformylierung

704

30-10 Ziegler-Natta-Polymerisation

706

30-11 Palladium-katalysierte Oxidationen

70630-12 Katalytische Reaktionen von Kohlenmonoxid

708Essigsäure-Synthese 708Reaktionen der Fischer-Tropsch-Synthese 70 9

Übungen



71 3

Kapitel 31 Bioanorganische Chemie


71 531-2 Die Bedeutung von Modell-Systemen

71 631-3 Alkali- und Erdalkalimetalle

71 6Natrium und Kalium 717 • Calcium 717 • Magnesium 71 7

31-4 Metalloporphyrine

71 8Chlorophyll 718 • Häm-Proteine 720

31-5 Eisen-Schwefel-Proteine

727Rubredoxine 727Ferredoxine und Hochpotential-Eisen-Proteine 72 7

31-6 Hämerythrin

73031-7 Eisen-Speicherung und -Transport

73031-8 Die bioanorganische Chemie des Cobalts : Vitamin B 12

73 331-9 Metalloenzyme

73 6Zink-Metalloenzyme 736 • Kupferhaltige Enzyme 73 8

31-10 Stickstoff-Fixierung

73 8Bakterielle Nitrogenase-Systeme 73 9

Übungen

74 0A. Übersichtsfragen 740 • B . Literaturübungen 74 1


74 2

Glossar

74 5

Register

759

Documents

Grundlagen der Anorganischen Chemie - gbv.de · Kapitel 3 Struktur und Bindungsverhältnisse von Molekülen 7 1 3-1 Einleitung 71 3-2 Die Methode der lokalisierten Bindungen 72 Lewis-Konzepte