III. Hauptgruppe: B, Al, Ga, In, Tl

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III. Hauptgruppe: B, Al, Ga, In, Tl. Übersicht. Einleitung 2. Chemie des Bors 3. Diboran (B 2 H 6 ) der einfachste Bor-Wasserstoff 4. Höhere Bor-Wasserstoffe. 1. Einleitung. Kohlenstoff bildet Kohlenwasserstoffe (Alkane), z.B. etc. Methan. Ethan. Propan. Vorkommen: Ergas, Erdöl. - PowerPoint PPT Presentation

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  • 27. III. Hauptgruppe: B, Al, Ga, In, Tl

  • bersicht Einleitung

    2. Chemie des Bors

    3. Diboran (B2H6) der einfachste Bor-Wasserstoff

    4. Hhere Bor-Wasserstoffe

  • 1. EinleitungKohlenstoff bildet Kohlenwasserstoffe (Alkane), z.B.Bedeutung: Brennstoffe, Rohstoffeetc.MethanEthanPropanVorkommen: Ergas, Erdl

  • Bor steht links vom KohlenstoffBorwasserstoffe ?KohlenwasserstoffeEigenschaften ?Bedeutung ?(C-H-Verbindungen)(B-H-Verbindungen)

  • 2. Chemie des BorsBor ist ein Nichtmetall !Kohlenstoff ist ein Nichtmetall !

  • ValenzelektronenBor hat nur 3 Valenzelektronen ! Kohlenstoff hat 4 Valenzelektronen

  • Bindigkeit von Kohlenstoff Kohlenstoff bildet vier ElektronenpaarbindungenKohlenstoff erreicht ein Elektronenoktett

  • Bindigkeit von Bor Bor sollte drei Bindungen bilden es erreicht dann aber nur ein Elektronensextett

  • Bor entkommt dem Elektronenmangel

    a) durch Bildung von Doppelbindungen! SextettOktett

  • b) durch Anlagerung von Lewis-Basen ! BF3BF4-Lewis-SureLewis-Base

  • c) durch Ausbildung von Mehrzentrenbindungen ! monomer, stabilDoppelbindungenVergleiche BF3 mit BH3:BH3 nicht stabilDoppelbindungen nichtmglich

  • Das Experiment zeigt: BH3 dimerisiert zu Diboran:Monoboran, nicht fabarDiboran, B2H6isolierbares GasOktett

  • Bindungsverhltnisse in Diboran B2H6Normale Elektronenpaarbindung(2-Elektronen-2-Zentren-Bindung)Mehrzentrenbindung(2-Elektronen-3-Zentren-Bindung)

  • Chemie des Bors kompaktNichtmetall, 3 Valenzelektronen, dreibindig BX3-Verbindungen = ElektronensextettBehebung Elektronenmangel: a) Doppelbindungen (F) b) Anlagerung von Lewis-Basen (F-) c) Mehrzentrenbindungen (H, BORANE) planares Dreiecktetraedrisch

  • 3. Diboran, der einfachste Borwasserstofffarbloses, giftiges Gaskondensiert bei -93C> 50 C Zersetzung

    verzerrt tetraedrisches BorB-H: 120 pmB-H-B: 132 pm Diboran entzndet sich an der Luft:

  • Synthese von Diboran erfordert Abwesenheit von O2HandschuhkastenVakuumliniequantitativunbefriedigende Ausbeute

  • Diboran reagiert als Lewis-Sure Lewis-Basen spalten das Molekl !Spaltung der B-H-B-Brcken !ist ein Kompromiist besser

  • Beispiel HydrolysehydridischEN: B 2.0 H 2.2 O 3.5 protisch

  • Nachweis der BoraneBorsuretrimethylester

  • HydroborierungTriethylbor, ein Organoboran(H.C. Brown, 1976 NPCh)Ethylen, ein Alken

  • Diboran kompaktB2H6, einfachstes Boran, gasfrmig

    Struktur: Doppeltetraeder

    Bindungsverhltnisse: 4 x B-H, 2 x B-H-B

    Synthese: Vakuumtechnik

    Reagiert als Lewis-Sure mit Lewis-Basen Spaltung der Mehrzentrenbindungen H2O ergibt B(OH)3 + H2, CH3OH ergibt B(OMe)3 + H2 Alkene liefern Organoborane (Hydroborierung)

  • 4. Hhere BoraneBorane der Reihe BnHn+2 haben ElektronensextettBorane der Reihe BnHn+2 sind nicht isolierbar !

  • Kombination der BnHn+2-Borane ! BnHn+4bisher 13 StckBnHn+6bisher 11 Stck BnHn+2bisher keine

  • Strukturen und Strukturprinzipien ! Oktaeder einTrigonpolyederBnHn+4B5H9 (n=5)BnHn+6B4H10 (n=4)nido-Boran (Nestartig)arachno-Boran (Spinne)

  • Bindung: Mehrzentrenbindungen, wie erwartet !

  • Schlubetrachtung Borane ?es gibt sie !sie sind exotisch !

    Eigenschaften ?durch den Elektronenmangel geprgt !

    Bedeutung ?Keine neuen Brennstoffe !Bindungstheorie !Synthese !